研究目的
介绍中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置的主要设计及现状，重点阐述其实现大范围波长可调谐与高功率运行的技术特点。
研究成果
CAEP太赫兹自由电子激光装置已实现辐射频率依次为1.99THz、2.41THz和2.92THz的出光与饱和运行，平均输出功率超过10瓦。后续工作将聚焦于降低光学损耗并提升1至2THz波段的输出功率，同时开展用户实验。
研究不足
波导错位和壁面粗糙度的影响可能导致14毫米波导无法实现激光输出，因此需要采用22毫米波导才能确保正常运行。
1：实验设计与方法选择：
该设计包括砷化镓光电发射直流枪、超导加速器、混合波荡器和光学腔。光学谐振腔针对波长可调性和高功率运行进行了优化。
2：样本选择与数据来源：
根据2017年观察到的激光和饱和运行情况评估该设施的性能。
3：实验设备与材料清单：
包括负电子亲和势砷化镓光电阴极直流枪、超导加速器、混合波荡器和带有金属涂层反射镜及波导的光学腔。
4：实验步骤与操作流程：
该过程包括实现激光和饱和，并通过调整波导尺寸和失谐长度以获得最佳性能。
5：数据分析方法：
使用三维OSIFEL代码进行模拟，以评估波导和瑞利长度对光学腔质量的影响。
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GAAS photoemission DC gun
Generates electron beam for the FEL facility
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superconducting accelerator
Accelerates electrons to desired energy levels
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hybrid wiggler
Produces the magnetic field necessary for FEL operation
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optical cavity
Resonates the THz radiation to achieve lasing
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