中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院自由電子激光團(tuán)隊(duì)近期在高重復(fù)頻率全相干自由電子激光（FEL）研究方面取得重要進(jìn)展，首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自主提出的"直接放大驅(qū)動(dòng)型諧波產(chǎn)生"（DEHG-FEL）新機(jī)制，并成功實(shí)現(xiàn)出光放大和穩(wěn)定運(yùn)行。該研究成果發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》并被選為"編輯推薦"。
這項(xiàng)突破為實(shí)現(xiàn)兆赫茲（MHz）量級(jí)重復(fù)頻率的全相干極紫外（EUV）和X射線FEL光源邁出關(guān)鍵一步。相比傳統(tǒng)方案需要百兆瓦級(jí)紫外種子激光驅(qū)動(dòng)且重復(fù)頻率受限的情況，DEHG技術(shù)可將種子激光功率降低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，并保持穩(wěn)定、可控的高次諧波輸出能力。實(shí)驗(yàn)中獲得最高16次諧波輸出，7次諧波放大至飽和時(shí)脈沖能量達(dá)160微焦，能量穩(wěn)定性達(dá)5.5%。 該技術(shù)有望為軟X射線波段的超快光譜學(xué)、成像和材料科學(xué)研究提供全新手段。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等多個(gè)項(xiàng)目的支持。這一成果標(biāo)志著我國(guó)在高重復(fù)頻率全相干FEL研究領(lǐng)域取得重要突破，為相關(guān)前沿科學(xué)研究提供了新的技術(shù)支撐。
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