基于带状束的史密斯 帕塞尔自由电子激光模拟与分析

采用三维数值模拟方法研究了基于带状束的史密斯-帕塞尔自由电子激光(S-P FEL)的辐射输出特性。当一束相对论带状束紧贴着矩形光栅表面飞行时,可以激励起非相干的史密斯-帕塞尔(S-P)辐射,而全反馈谐振腔可以将各个方位角的S-P辐射反射回带状束,同时进行速度调制,使电子注发生群聚,进而获得相干的S-P辐射。通过数值模拟发现,带状束可以提高S-P FEL的功率和功率谱密度;随着带状束宽高比的增大,电子束的速度调制和群聚更为明显,S-P FEL的功率和功率谱密度也越大。