近日，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所加速器中心研發(fā)的光陰極驅(qū)動(dòng)激光系統(tǒng)取得新進(jìn)展。光陰極驅(qū)動(dòng)激光系統(tǒng)是該組為先進(jìn)光源技術(shù)研發(fā)與測(cè)試平臺(tái)項(xiàng)目(PAPS)束流測(cè)試裝置研發(fā)，相關(guān)成果發(fā)表在光學(xué)期刊OPTICS EXPRESS上。

光陰極發(fā)射的電子束團(tuán)由激光脈沖激發(fā)，因其產(chǎn)生的電子束發(fā)射度低、束團(tuán)長(zhǎng)度可控等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于自由電子激光裝置(FEL)和能量回收型加速器(ERL)上。目前在建和運(yùn)行的絕大部分FEL裝置均采用基于光陰極電子槍的注入器。

為了獲得更好的電子束流品質(zhì)，科研人員通用的辦法是對(duì)驅(qū)動(dòng)激光束進(jìn)行特定的整形。由于晶體的反射和吸收等因素，激光束在整形過程中的能量損失有時(shí)高達(dá)90%，從而限制了投射到陰極上的激光功率。為了彌補(bǔ)整形損失的功率，科研人員認(rèn)為一種有效的方法是對(duì)驅(qū)動(dòng)激光功率進(jìn)行放大以獲得更充裕的激光功率，從而為激光束整形提供更好的靈活性。

在驅(qū)動(dòng)激光系統(tǒng)研發(fā)中，研究團(tuán)隊(duì)采用了棒狀摻鐿光子晶體光纖作為主放大器，獲得了超過116.2 W的紅外輸出平均功率。經(jīng)過壓縮后，倍頻產(chǎn)生的綠光功率達(dá)到39.4W。高功率驅(qū)動(dòng)激光束的獲得為克服PAPS激光長(zhǎng)距離傳輸中的諸多困難、提高電子束流流強(qiáng)以及獲得高束流品質(zhì)電子束奠定了基礎(chǔ)。