1 中国科学技术大学物理学院，安徽 合肥 230026
2 中国科学院上海光学精密机械研究所，强场激光物理国家重点实验室，中国科学院超强激光科学卓越中心，上海 201800
3 扬州大学物理科学与技术学院，江苏 扬州 225009
4 上海科技大学物质科学与技术学院，上海 200031
逆康普顿散射源是利用高能电子束和强激光对撞产生高能辐射的光源。传统电子加速器作为电子源的逆康普顿散射源体积庞大，难以推广。而新型的激光等离子体电子加速器具有更高的加速梯度，具备小型化的发展潜力。全光逆康普顿散射源就是一种基于激光等离子体电子加速器实现的小型化高能辐射源，具有更短脉宽、更高亮度的辐射输出，应用前景十分广阔。首先，总结了全光逆康普顿散射源在提高亮度、能量和单能性等方面的优化研究进展，并分析了设计重点；最后，介绍了全光逆康普顿散射源在基础科学研究、工业和生物医学领域的典型应用。
超快激光 激光等离子体电子加速 全光逆康普顿散射源 新型辐射源
1 江苏信息职业技术学院 电子信息工程学院, 江苏 无锡 214000
2 扬州大学 a.物理科学与技术学院
3 中国科学院 上海光学精密机械研究所 强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
4 扬州大学 b.信息工程学院, 江苏 扬州 225002
针对传统阶梯型高阶螺旋相位板在光纤端面上制作难度大和使用过程中容易损坏的问题, 文章提出了一种在光纤端面上制作平面型螺旋相位板的设计方案。这种相位板在不同方位角上高度相同, 通过控制不同方位角处的折射率可获得不同的拓扑荷数。文章使用菲涅尔衍射理论对该方案产生的涡旋电场分布及光强分布进行了详细的理论分析, 同时采用时域有限差分方法对基模高斯光束通过具有不同拓扑荷数的平面型螺旋相位板后在光纤中的传播过程进行了仿真验证。仿真结果表明, 该种光纤端面平面型相位板对于高阶和低阶模式都能产生高质量的涡旋光束, 有效克服了传统阶梯型螺旋相位板存在的不足。
涡旋光束 光纤端面 平面型螺旋相位板 折射率 拓扑荷数 vortex beam fiber end face flat spiral phase plate refractive index topological charge
扬州大学物理科学与技术学院，江苏 扬州 225001
利用一维质点网格法（PIC）数值模拟了低密度等离子体薄膜对高强度激光脉冲的整形效应，通过改变薄膜靶的厚度，得到了不同宽度的具有陡峭上升沿的激光脉冲。研究结果表明，激光脉冲的前沿被光压驱动形成的高速运动电子层反射，激光脉冲主要部分在电子层到达靶后表面时发生透射。激光等离子体薄膜相互作用过程中没有形成电子-离子双层结构，电子层到达靶后表面时迅速扩散消失不再反射光脉冲，因此透射的激光脉冲峰值功率衰减较少。
激光光学 脉冲整形 薄膜靶 激光加速 辐射压 光学学报
2015, 35(s1): s114002
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所, 上海 201800
在拍瓦级飞秒激光装置上完成了两轮激光驱动甲烷气体靶的实验, 用产生的X光源配合SCCD(转换屏+CCD相机)对小型金属器件背光成像, 采用经验公式和PIC数值模拟方法分别预估了超热电子温度, 得到X光能量分别为377 keV和130 keV, 据此两轮实验分别选择1.3 mm和0.8 mm厚度的轫致辐射体。分析比较了两轮实验背光成像质量。通过对次轮实验图像中铝、铜金属台阶灰度值曲线的分析求得X光的能量分别为49 keV和92 keV, 这表明采用PIC数值模拟方法得到的X光能量更加符合实验结果。
飞秒激光 气体靶 团簇 X光 超热电子 能谱 femtosecond laser gas target cluster X-ray hot electrons energy spectrum 强激光与粒子束
2012, 24(11): 2651
