激光場相速度分布與激光加速電子的研究.pdf

1、X354817後旦大學學校代碼，10246學號：011020346博士學位論文激光場相速度分布與激光加速電子的研究院專姓系：塑垡塑堡研究所業(yè)：粒子物理與原子核物理名：謝永杰指導教師：霍裕昆教授完成日期：2004年11月1日●搐要究的重要支持。為將光場低相速度的研究深入到更加普遍的情況，以嚴格證明光場存在低相速度區(qū)。采用角譜分析的方法得到了高斯光束的嚴格積分解，進而采用此精確非近軸積分解研究了光場的楣速度分布。結(jié)果表明對于腰寬僅有幾倍波長

2、的強聚焦高斯光束，低相速度區(qū)仍然存在，并且低相速度區(qū)分布的規(guī)律與近軸近似場結(jié)果在本質(zhì)上是一致的。特別當激光束腰寬七‰230時，近軸近似解與精確解重合得很好。對嚴格積分解高斯光束進行展開分析可以看出，近軸近似解相當于是精確非近軸解關(guān)于小量s展開后的零階近似情況，當激光腰寬較大時，可以用近軸近似解描述光場并得到合理的結(jié)果。目前高功率激光技術(shù)正向著超短、超強的方向發(fā)展，對于超短脈沖激光其光場已不再可以簡單的寫作空間強度項與時間脈沖項的乘積。本

3、論文對這種時空耦合的超短脈沖光場進行了光場傳播及相速度研究。結(jié)果表明，脈沖修正項‰l一(，圓2／kwo(力】2j會造成光場相速度進一步減小，其中‰為激光中心頻率，萬為脈沖頻譜寬度。對于超短脈沖光場，其y0=c曲線將向光束輪廓線內(nèi)側(cè)擴展，因此低相速度區(qū)域會增大，不過其基本分布規(guī)律與穩(wěn)恒場是一致的。同步加速對于粒子加速器設(shè)計是非常重要的。在真空激光加速中，『F是由于光場的相速度和周期性，致使“在真空中自由電子與光束間能否發(fā)生凈能量交換”這一