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中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院自由電子激光團(tuán)隊(duì)近期在高重復(fù)頻率全相干自由電子激光（FEL）研究方面取得重要進(jìn)展，首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自主提出的"直接放大驅(qū)動(dòng)型諧波產(chǎn)生"（DEHG-FEL）新機(jī)制，并成功實(shí)現(xiàn)出光放大和穩(wěn)定運(yùn)行。該研究成果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》并被選為"編輯推薦"。

這項(xiàng)突破為實(shí)現(xiàn)兆赫茲（MHz）量級(jí)重復(fù)頻率的全相干極紫外（EUV）和X射線FEL光源邁出關(guān)鍵一步。相比傳統(tǒng)方案需要百兆瓦級(jí)紫外種子激光驅(qū)動(dòng)且重復(fù)頻率受限的情況，DEHG技術(shù)可將種子激光功率降低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，并保持穩(wěn)定、可控的高次諧波輸出能力。實(shí)驗(yàn)中獲得最高16次諧波輸出，7次諧波放大至飽和時(shí)脈沖能量達(dá)160微焦，能量穩(wěn)定性達(dá)5.5%。

該技術(shù)有望為軟X射線波段的超快光譜學(xué)、成像和材料科學(xué)研究提供全新手段。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等多個(gè)項(xiàng)目的支持。這一成果標(biāo)志著我國(guó)在高重復(fù)頻率全相干FEL研究領(lǐng)域取得重要突破，為相關(guān)前沿科學(xué)研究提供了新的技術(shù)支撐。

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中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院在高重頻全相干自由電子激光研究方面取得重要進(jìn)展