近日，中國科學院高能物理研究所加速器中心研發(fā)的光陰極驅動激光系統取得新進展。光陰極驅動激光系統是該組為先進光源技術研發(fā)與測試平臺項目（PAPS）束流測試裝置研發(fā)，相關成果發(fā)表在光學期刊OPTICS EXPRESS上。

光陰極發(fā)射的電子束團由激光脈沖激發(fā)，因其產生的電子束發(fā)射度低、束團長度可控等優(yōu)點，被廣泛應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，科研人員通用的辦法是對驅動激光束進行特定的整形。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高達90%，從而限制了投射到陰極上的激光功率。為了彌補整形損失的功率，科研人員認為一種有效的方法是對驅動激光功率進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。

在驅動激光系統研發(fā)中，研究團隊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。經過壓縮后，倍頻產生的綠光功率達到39.4W。高功率驅動激光束的獲得為克服PAPS激光長距離傳輸中的諸多困難、提高電子束流流強以及獲得高束流品質電子束奠定了基礎。

光陰極驅動激光系統