افزايش راندمان هارمونيك هاي غيرخطي در ليزر الكترون آزاد با ويگلر تخت و كانال يوني

Efficiency Enhancement of Nonlinear HarmonicsinFree Electron Laser with Planar Wiggler and Ion-channel Guiding

ليزرهاي الكترون آزاد(FEL) ولتاژ پايين كه در طيف فركانسي مايكروويو تا مادون قرمز كار مي كنند، بخاطر اندازه كوچك و قيمت پايينشان كاربردهاي مهمي در صنعت و پزشكي دارند. توليد هارمونيكها. يكي از روشهاي مناسب كاهش ولتاژ پرتو الكترون مي باشد. تابش خودبخودي ليزر الكترون آزاد با ويگلر تخت و كانال يوني به طور تحليلي محاسبه شده است و نشان داده ايم كه اين طيف فقط در هارمونيكهاي فرد مخالف صفر است. بر اين اساس، شبيه سازي يك بعدي هارمونيكهاي غيرخطي فرد با روش رانگ-كوتا مرتبه 4 انجام گرفته است. با اعمال كانال يوني به افزايش بهره هارمونيك سوم و كاهش طول اشباع ليزر پرداخته ايم و باريك شدگي ميدان مغناطيسي ويگلر نيز براي افزايش راندمان اعمال شده است.

Low current Free electron laser(FEL) operating in frequency spectrum from microwave to infrared, have valuable applications in industry and medicine because of their small size and low cost. Harmonic generation is one of the effective methods to decrease the required electron voltage. Spontaneous emission is calculated analytically in FEL with planar wiggler and ion-channel guiding and it is showed this spectrum is nonzero only for odd harmonics. So,nonlinear odd harmonics are simulated in one dimension by Runge-Kutta method. The gain of third harmonic is increased and the saturation length is decreased by operating the ion-channel guiding. Also third harmonic efficiency is enhanced by tapered wiggler magnetic