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激光前沿--详解自由电子激光技术

  在军事上,自由电子激光器可以成为强激光武器,是反洲际导弹的激光武器的主要潜在手段之一。自由电子激光器功率虽然强大,但由于其体积庞大,因此目前只适宜安装在地面上,供陆基激光器使用。在毫米波段,自由电子激光器是唯一有效的强相干信号源,在毫米波激光雷达、反隐形军事目标和激光致盲等研究中具有不可替代的重要应用价值。

  自由电子激光发展趋势

  (1)向短波方向发展 由于技术上的困难,目前建成的自由电子激光器主要工作在远红外与红外区。随着技术的不断发展,特别是加速器技术上的进步,FEL将不断向短波(真紫外、软x射线)方向推动。

  (2)提高峰值功率及平均功率 这主要是出于军事目的(比如定向能武器和军事通信)。
  (3)发展小型化专用装置及工业应用 目前,美国、日本等国的许多著名公司都在积极研究经济实用的专用FEL装置。

  (4)提高功率转换效率 目前,FEL的能量转换效率还很低(10%一20% ),因此,无论从科学实验、工业应用还是军事目的,都亟待提高总功率转换效率。最新研究表明,将射出的无用电子束送人减速装置回收其能量,回收率可达95% 。自由电子激光从出现至今刚刚经历了20个年头,尚处于发展的初期阶段,技术还不成熟,但FEL性能上无可比拟的优点,越来越引起科学界、军事界、医学界的高度重视。已成为科学技术领域最活跃的领域之一。

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