自由電子激光振蕩器光腔問題的理論研究.pdf

1、中國工程物理研究院博士學位論文自由電子激光振蕩器光腔問題的理論研究姓名：竇玉煥申請學位級別：博士專業(yè)：光學指導教師：杜祥琬束小建20050501摘要摘要鑫崮毫子激光(FEL)其有波長連續(xù)可調(diào)、蜀設(shè)計等薪穎特靛幫高效率、高光束質(zhì)量等潛在能力，在科學、國防、醫(yī)學和工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。FEL強蕩器中的光靛是整個裝置的爨要組成部分。爵前，波蕩器FEL光膠的設(shè)計與調(diào)試還面l黢著許多灘點。這涉及到腔鏡損壞、光腔損失，輸出耦合，腔長調(diào)節(jié)，模式

2、演化，對振動及非共線問題的敏感性，抽取效率等。也一點是FEL設(shè)計和實駿中的羧頸闌題。開最蠢關(guān)光黢三纓懲題茲磷究仍屬FEL理論前沿，對FEL理論研究的深化和實驗裝置的設(shè)計與改進具有重要懣義。本文結(jié)合我國緊湊型遠緩努F(xiàn)EL振蕩器霹JLABIRFEL贅實舔情況，對FEL振蕩器中的三維光胺問題進行了理論和數(shù)1贏模擬研究，取得了下列遺震。對孔糕合褻邊鼴會這鼴秘輸濺方式避行了一定的磺究比較。首次實現(xiàn)了加躐條件下對邊藕合光腔備種參數(shù)如輸出功率、腔增益

3、、耦合效率等隨輸出鏡尺寸及位要載交倦嫂簿麓三維數(shù)篷摸掇。蔞鞠了逮藕合輳窶矮子CAEPFIRFEL的可實用性。通過移動或者更換輸出反射鏡，改變輸出鏡尺寸和位置，可敬炎活施逡擇幫調(diào)節(jié)先腔瀚Q毽，遙瘟窳驗不溺階段靜需要。并對諧振腔加入漂移管和不加漂移管兩種情況進行了比較分析。這些對于實際裝置有指導意義。對露耱轅窶藕合FEL黨腔豹模式露了瑾論疆究，黠迭藕會光整肉戇光場避行了橫式分解與三維數(shù)值模擬。模擬了腔內(nèi)光場的模式演化情況，及光場撬葙時在光燕