通过增益失谐调节 高斯光可变为涡旋光
近日，上海光源中心自由电子激光团队在X射线自由电子激光振荡器研究方面取得重要进展，理论提出了一种产生涡旋X光的方法。研究表明，仅仅通过增益失谐的调节，X射线自由电子激光振荡器的输出就可以从传统的高斯光变为涡旋光。相关成果以研究快报形式作为封面文章发表在美国光学学会权威期刊《光学》，中国科学院上海应用物理所博士研究生黄楠顺为论文第一作者，中国科学院上海高等研究院邓海啸研究员为论文通讯作者。这是《光学》发表的第一项X射线自由电子激光物理方面的研究工作。
涡旋光是一种特殊性质的光，其产生、调控和探测是光学领域的研究热点。涡旋光已经应用于很多领域，包括数据传输、操纵微观粒子运动和精密测量等。涡旋光的产生通常需要螺旋相位板或全息光栅等难以加工的光学器件，非常不易，尤其是X射线涡旋光的产生是一个亟待解决的关键问题。自由电子激光是一种基于粒子加速器的先进光源，可以产生高亮度、短脉冲的X射线，涡旋光与自由电子激光结合有望为光子科学提供新的机遇。目前，自由电子激光产生涡旋X光的方案需要螺旋波荡器，并且要工作在调制激光的高次谐波上，同样不容易实现。
为了解决这个问题，研究人员提出了一种在X射线自由电子激光振荡器中产生全相干涡旋光的方法。该方法无需光学转换元件和螺旋波荡器，仅仅利用了增益失谐来控制高阶横向模式的增益，从而在传统X射线自由电子激光振荡器中自然地产生涡旋光。基于上海硬X射线自由电子激光装置的模拟结果显示，该方法能在1兆赫兹重复频率下产生单个脉冲能量为100微焦的涡旋X光束。这是目前全相干涡旋X光的唯一产生方案，对于进一步拓展X射线自由电子激光振荡器研究、开发新的实验方法有重要的意义。
2008年X射线自由电子激光振荡器概念提出以来，上海光源中心自由电子激光团队已经在X射线自由电子激光振荡器研究方面取得多项进展，持续推动相关研究发展。2012年，提出了X射线自由电子激光振荡器的谐波运行模式，在该模式下，中等能量电子束团可以驱动X射线自由电子激光振荡器，极大降低了对电子束能量的要求。2018年，提出了增益光导型X射线自由电子激光振荡器，在没有聚焦元件状态下，增益自聚焦效应可以维持X射线自由电子激光振荡器的横向模式，而输出效率和稳定性不受影响。
此项研究得到了国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划项目、中国科学院和上海市的资助支持。（陈思宁记者王春）
*免责声明： 凡本网注明“来源：XXX(非神州瞭望网)”的作品，均转载其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。若内容涉及投资建议，仅供参考勿作为投资依据。本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权，如果侵犯，请及时通知我们，本网站将在第一时间及时删除。
-
- 国内首台大功率深海1500米铺缆ROV水下机器人电气传动控制系统成套产品研制成功
-
7月12日，由广东工商职业技术大学与肇庆冠宇电气自动化设备有限公司共同举办的国内首台大功率深海1500米铺缆ROV水下机器人电气传动控制系统成套产品研制成功发布会在该校实训中心举行。 这一套产品具有完全的自主知识产权，国产化率达到了10
神州瞭望网 2022-07-13
-
- 湖北荆门石化三小教师再获国家实用新型专利
-
神州瞭望网讯(王光兴 施赵舟 孙荣辉)近日，由湖北荆门市石化三小教师张云凯和其合作人张沣栎申报的发明型专利《一种基于空调外机的空调冷凝水排放端口》，成功获得国家知识产权局授权（专利号：ZL 2021 2 1996335.5）。
神州瞭望网 2022-05-25
-
- 从日常刷脸到自动驾驶再到探寻未知
-
数字经济时代，信息成为经济发展的新资源，算力成为千行百业数字化转型的新动能。从日常刷脸打卡到未来智能汽车发展，再到探寻未知世界我们生活的方方面面在不知不觉中已经和算力紧
2022-03-25
-
- 中国彩电市场进入大屏高端时代
-
面板供应宽松导致彩电价格下降，消费市场迎来利好。叠加超高清行业的利好和北京冬奥会、卡塔尔世界杯等体育赛事推动，2022年中国彩电市场尺寸、结构、技术加速优化升级。电视品牌坚定
2022-03-24
-
- 谷歌再战AR眼镜
-
时隔10年，诸多迹象表明谷歌的AR眼镜项目有可能卷土重来。 2012年，谷歌官宣了拓展现实眼镜项目计划。2015年，发售仅9个月后，短命的Google Project Glass（谷歌眼镜）彻底退出历史舞台；时隔
2022-03-24
-
- 深耕科技创新，数字经济大有可为
-
新发展格局下，科技创新的重要性越来越突出。今年国务院政府工作报告提出，深入实施创新驱动发展战略，巩固壮大实体经济根基，推进科技创新，促进产业优化升级，突破供给约束堵点，
2022-03-24
-
- 车规级计算芯片如何应对算力飙升挑战
-
随着汽车智能化进程不断推进，其计算平台的算力等级也在直线飙升。如果说L2级汽车自动驾驶所需芯片算力为10TOPS，那么业界普遍预计L3+级算力将达到1000TOPS。提升计算效率已经成为汽车智能
2022-03-24
-
- 湖北荆门石化三小科技创新传捷报
-
神州瞭望网讯（王光兴 孙荣辉 肖葵施赵舟）近日，湖北荆门市石化第三小学又一项由师生发明的专利，获得国家知识产权局颁发的实用新型专利证书！ 11月26日，国家知识产权局发布授权公告
2021-12-20
-
- 数字化智能防疫预警手环 助力高危人群疫情防护
-
神州瞭望网讯（刘 军 刘 宏）近期，新冠疫情在若干省市先后出现散发型病例。进入秋冬季疫情高发季后，国内各地的疾控工作也将进入了紧张的防疫防控的状态。 遵照国家有关部门和各省市
2021-11-09
-
- 解码智慧冬奥｜杨鹏宇：为北京冬奥会做好各项筹办工作
-
新华网北京11月8日电（赵秋玥 周靖杰）北京冬奥会筹办已进入冲刺阶段，北京市科委、中关村管委会冬奥专班负责人杨鹏宇近日做客新华网访谈间。他认为，科技创新助力冰雪运动可以从竞技
2021-11-09