基于FEL的THz源的光腔設(shè)計(jì)及仿真研究.pdf

1、基于自由電子激光的太赫茲（FEL-THz）源不僅可以獲得大功率輸出，而且波長(zhǎng)在大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，可覆蓋整個(gè)THz 頻段甚至更高，是實(shí)現(xiàn)大功率THz 源的最佳途徑之一。光腔是FEL 裝置中的重要組成部分，光與電子束的相互作用，F(xiàn)EL 光場(chǎng)的發(fā)展和演化都是在光腔中完成的，因此需要很好的設(shè)計(jì)光腔。 本文在研究FEL基本原理的基礎(chǔ)之上，對(duì)基于FEL的THz 源的束流參數(shù)敏感性和光腔設(shè)計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行了研究。通過(guò)分析束流參數(shù)敏感性，結(jié)合加速器

2、的實(shí)際技術(shù)水平，在預(yù)期的THz 輻射要求下，確定了一組合理的束流設(shè)計(jì)參數(shù)值。在給定的束流設(shè)計(jì)參數(shù)和搖擺器參數(shù)情況下，進(jìn)一步完成了近共心光腔的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，以獲得所需的THz 輻射。主要工作包括光腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、腔鏡材料的選取、光腔參數(shù)設(shè)計(jì)和光腔部分優(yōu)化，分析了光腔損耗、耦合輸出、腔長(zhǎng)失諧等問(wèn)題。并對(duì)擬設(shè)計(jì)的基于FEL的THz 源光腔提出了改進(jìn)措施，通過(guò)計(jì)算光束與電子束的橫向疊合因子，分析了波導(dǎo)光腔對(duì)光束的約束作用，同時(shí)考察了波導(dǎo)對(duì)滑移的抑制