干渉効果を用いた共振器型自由電子レーザーの狭帯化

利用干涉效应缩小腔自由电子激光器

• 批准号: 21656017
• 负责人: 大垣 英明
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656017/
• 关键词: 自由電子レーザー; 光共振器; 計算コード; アンジュレータ; 干渉計

本研究は、加速器からの高エネルギー電子ビームを用いた中赤外域自由電子レーザーの狭帯化法として、光の干渉性を利用した手法を研究するとともに、ビームスプリッタを用いた、中赤外域自由電子レーザー光の新しい取り出し法を試みるものである。当該年度においては、前年度に判明したビームスプリッタ表面での光のロスを補填する必要性から、KU-FEL装置の光共振器に、日本原子力研究開発研究機構で使用していた、周期33mmで周期数52、K値1.5～0.1のアンジュレータを譲り受け、これをKU-FELに設置するための光共振器の最適化を行った。具体的には(1) 共振器からのレーザー取り出しのためのカップリングホールについて、現在の直径2.0mmから1.0mmへ変更する事で、5.7μmのFEL発振において、取り出し出力が80%程度に低下するもののゲインが9%ほど上昇する事が分かった。(2) ミラー曲率の検討のために共振器の安定化パラメータgの最適化を行い、0.75での最適解を得た。更にビームウェスト位置の最適化を行い、ミラーの曲率を上流側2946mm、下流側2456mmを得た。(3) 数値計算による手法の確立を目指し、当研究グループで開発した、共振器型FELの増幅・発振に関する計算コードの拡張を行い、光回折による損失計算に関し、より柔軟な取り扱いが可能となった。

这项研究将研究一种利用光线干扰的方法，作为一种使用加速器的高能量电子光束，用于中红外的自由电子激光器的狭窄方法，还将尝试使用梁隔板提取中红外电子激光器的新方法。在这个财政年度，由于需要弥补上一年发现的光束分离器表面上的光损失，因此我们收到了KU-FEL设备的一个拆卸器，其周期为33mm，52个周期，k值为1.5至0.1，这是日本原子能机构使用的，并优化了该ku-fel的光学共振器，并优化了该ku-fel。具体而言，（1）发现（1）从谐振器中提取激光的耦合孔从当前直径从2.0 mm的当前直径更改为1.0毫米，而FEL振荡的5.7μm的提取输出量减少了约80％，增益增加了约9％。 （2）为了研究镜曲率，优化了谐振器的稳定参数G，并获得了0.75处的最佳溶液。此外，优化了梁腰部位置，以获得上游侧2946mm和下游侧2456mm的镜子的曲率。 （3）为了建立使用数值计算的方法，通过我们的研究小组开发的谐振器型FEL的放大和振荡的计算代码已经扩展，从而使由于光学衍射而更加灵活地处理损失计算。

项目成果

Development of MIR-FEL and THz radiation at IAE, Kyoto University

京都大学 IAE 开发 MIR-FEL 和太赫兹辐射

• 发表时间: 2009
• 作者: Hideaki Ohgaki;Toshiteru Kii;Kai Masuda;Mahmoud A.Bakr;Keisuke Higashimura;Ryota Kinjo;Kyouhei Yoshida;Satoshi Ueda;Taro Sonobe
• 通讯作者: Taro Sonobe

Research Activities on a MIR-FEL and Table-Top THz Generation in Kyoto University

京都大学 MIR-FEL 和台式太赫兹发电研究活动

• 发表时间: 2010
• 期刊: Journal of the Korean Physical Society
• 影响因子: 0.6
• 作者: H.Ohgaki;T.Kii;K.Masuda;M.A.Bakr;K.Higashimura;R.Kimjo;K.Yoshida;S.Ueda;T.Sonobe
• 通讯作者: T.Sonobe

MIR-FEL Gain Saturation at Kyoto University

京都大学 MIR-FEL 增益饱和

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceedings of World Renewable Energy Conference
• 作者: M.A.BAKR;Heishun ZEN;Keisuke HIGASHIMURA;Kyouhei YOSHIDA;Ryota KINJO;Taro SONOBE;Toshiteru KII;Kai MASUDA;Hideaki OHGAKI
• 通讯作者: Hideaki OHGAKI

The Present status and Future upgrade of KU-FEL

KU-FEL的现状及未来升级

• 发表时间: 2010
• 作者: M.A.Bakr;T.Kii;R.Kinjo;K.Higashimura;K.Masuda;H.Ohgaki;T.Sonobe;S.Ueda;K.Yoshida;Y.W.Choi;H.Zen
• 通讯作者: H.Zen

Present Status of Installing 1.8m Undulator for KU-FEL

KU-FEL 1.8m波荡器安装现状

• 发表时间: 2010
• 作者: S.Ueda;K.Ishida;N.Kimura;M.Takasaki;K.Yoshida;Y.W.Choi;M.A.Bakr;T.Sonobe;T.Kii;K.Masuda;H.Ohgaki
• 通讯作者: H.Ohgaki