中新網上海11月3日電 (記者 鄭瑩瑩)當今人類科技的發展，離不開激光技術的不斷進步。北京時間11月3日，《自然》雜志(Nature)發表了中國科學院上海光學精密機械研究所(簡稱：上海光機所)強場激光物理國家重點實驗室研究團隊在小型化自由電子相幹光源研究領域的一項突破性進展，對發展小型化或集成化的相幹光源具有重要意義。
小型化自由電子相幹光源 中科院上海光機所 供圖
“就像我們劃龍舟一樣，如果龍舟上的這些‘電子’運動員劃的方向不同，相互之間步調不一緻，那麼整個龍舟就沒有非常好的前行動力。我們找到了讓電子‘運動員’同步共振的方式。”上海光機所研究員田野說。
研究團隊青年骨幹 中科院上海光機所 供圖
自由電子光源具有波長連續可調、時空特性優異、亮度高等突出優點。目前，随着半導體集成電路的發展，實現自由電子輻射光源小型化等研究成為該領域的國際熱點。
結合已有的研究基礎，上海光機所團隊通過實驗研究了飛秒激光驅動的超短電子脈沖泵浦“表面等離極化激元”的動力學過程(也就是“電子劃龍舟”的動态過程)。研究成果對于發展集成的高功率自由電子相幹光源具有重要意義，在光譜探測、傳感、信息處理等應用領域也具有重要的應用價值。
常見的激光裝置，如紅寶石激光器等，一般需要依賴光學晶體等增益介質來實現激光的輸出。而基于自由電子輻射的光源則可以脫離晶體或其它增益介質的束縛，不僅能夠産生自由空間光輻射，也可在波導表面形成一類束縛于波導表面光場模式的光源。
未來，該研究團隊将推進集成自由電子相幹光源的發展，優化輻射光子亮度，擴展波段覆蓋範圍。“我們目前在設計一個小型的片上波導，形成高功率光源，然後計劃嘗試着去做一些應用。”田野說。(完)
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