我國首臺高平均功率太赫茲自由電子激光飽和出光

  由我國科學家自主研發(fā)的國內(nèi)首臺高平均功率太赫茲自由電子激光裝置，日前在四川成都首次飽和出光。經(jīng)第三方檢測，實驗真實可靠且裝置運行穩(wěn)定。我國太赫茲源從此正式進入自由電子激光時代。

  8月29日，由中國工程物理研究院應用電子學研究所牽頭的高平均功率太赫茲自由電子激光裝置（CTFEL）首次飽和出光，并實現(xiàn)穩(wěn)定運行。9月20日，經(jīng)過專家組現(xiàn)場測試和中國兵器工業(yè)第205研究所第三方檢測，CTFEL裝置太赫茲頻率在1.99THz、2.41THz和2.92THz三個頻率點穩(wěn)定運行，平均功率均大于10W，最高達到17.9W﹔微脈沖峰值功率均大于0.5MW，最高達到0.84MW。通過調(diào)節(jié)電子束能量和磁場強度，可以實現(xiàn)輸出激光頻率連續(xù)可調(diào)。

  太赫茲（THz）輻射通常指頻率在0.1THz—10THz區(qū)間的電磁輻射，波段位于微波和紅外光之間，是人類尚未完全認識并很好加以利用的最后一個波（光）譜區(qū)間。物質(zhì)的太赫茲光譜（包括發(fā)射、反射和透射）包含有豐富的物理和化學信息，研究有關物質(zhì)在這一波段的光譜響應，探索其結(jié)構(gòu)性質(zhì)及其所揭示的新的物理內(nèi)容已成為一個新的研究方向。自由電子激光（FEL）由于具有頻率連續(xù)可調(diào)、功率大、線寬窄、方向性好、偏振強等優(yōu)點，使得在同一臺裝置上實現(xiàn)太赫茲波段全覆蓋的大功率理想太赫茲源成為了可能，故自由電子激光是目前該波段最有前途的高功率可調(diào)諧相干光源。

  CTFEL裝置是依托科技部支持的國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“相干強太赫茲源科學儀器設備開發(fā)”項目，于2011年立項啟動。作為一種新型相干強太赫茲光源，CTFEL裝置在材料、生物醫(yī)學等領域有著重要應用前景。