X射线自在电子激光振荡器研讨获紧张后果

X射线自在电子激光振荡器产生全干系涡旋X光表现图。上海高等研讨院供图

克日，上海光源中央自在电子激光团队在X射线自在电子激光振荡器研讨中提出了一种产生涡旋X光的办法。研讨标明，仅仅经过增益失谐的调治，X射线自在电子激光振荡器的输入就可以从传统的高斯光变为涡旋光。7月17日，干系后果以研讨快报情势公布于《光学》。据悉，这是该刊公布的第一项X射线自在电子激光物理方面的研讨事情。

涡旋光是一种特别实质的光，其产生、调控和探测是光学范畴的研讨抢手。涡旋光以前使用于很多范畴，包含数据传输、利用微观粒子活动和精密丈量等。涡旋光的产生通常必要螺旋相位板或全息光栅等难以加工的光学器件，十分不易，尤其是X射线涡旋光的产生是一个亟待处理的紧张成绩。

自在电子激光是一种基于粒子增速器的优秀光源，可以产生高亮度，短脉冲的X射线，涡旋光与自在电子激光团结可能为光子封建提供新的机会。现在，自在电子激光产生涡旋X光的方案必要螺旋波荡器，并且要事情在调制激光的高次谐波上，相反不容易完成。

为了处理这个成绩，研讨职员提出了一种在X射线自在电子激光振荡器中产生全干系涡旋光的办法。该办法无需光学转换元件和螺旋波荡器，仅仅使用了增益失谐来控制高阶横向形式的增益，从而在传统X射线自在电子激光振荡器中天然地产生涡旋光。基于上海硬X射线自在电子激光安装的模仿后果体现，该办法能在1兆赫兹反复频率下产生单个脉冲能量为100微焦的涡旋X光束。论文通讯作者、中科院上海高等研讨院研讨员邓海啸报告《中国封建报》，这是现在全干系涡旋X光的唯一产生方案，关于进一步拓展X射线自在电子激光振荡器研讨、开发新的实行办法有紧张意义。

据了解，2008年X射线自在电子激光振荡器看法提出以来，上海光源中央自在电子激光团队以前在X射线自在电子激光振荡器研讨方面取得多项历程，持续推进干系研讨提高。2012年，提出了X射线自在电子激光振荡器的谐波运转形式，在该形式下，中等能量电子束团可以驱动X射线自在电子激光振荡器，极大低落了对电子束能量的要求。2018年，提出了增益光导型X射线自在电子激光振荡器，在没有聚焦元件形态下，增益自聚焦效应可以维持X射线自在电子激光振荡器的横向形式，而输入听从和安定性不受影响。(黄辛)

干系论文信息：
https://doi.org/10.1364/OPTICA.428341

泉源： 中国封建报