第二章 太赫茲波的產(chǎn)生

1、/75電子科學(xué)與技術(shù)1/75什么是太赫茲波？1THz=_Hz？THz波的基本性質(zhì)有哪些？THz波光子能量比X射線(xiàn)光子能量小幾個(gè)數(shù)量級(jí)？THz波對(duì)什么材料具有透視性？什么是太赫茲波的波粒二象性？2/75太赫茲波是指頻率處于0.1THz-10THz的電磁波，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)范圍是3mm-0.03mm。1THz=1012Hz。太赫茲波頻率的數(shù)量級(jí)是1012，x射線(xiàn)頻率的數(shù)量級(jí)是1017，依據(jù)e=hv，可以得到太赫茲波光子能量比x射線(xiàn)光子能量小5個(gè)數(shù)量級(jí)。太赫茲波具有瞬態(tài)瞬態(tài)性性，寬帶性寬帶性，相干性相干性，低能低能性性，透視性透視性，特殊光譜范圍特殊光譜范圍，成像分辨率高、景深大成像分辨率高、景深大。3/

2、75太赫茲波對(duì)非極性材料非極性材料具有透視性，而極性材料對(duì)太赫茲波具有強(qiáng)烈地吸收。太赫茲波的波粒二象性是指太赫茲波在傳輸過(guò)程中在傳輸過(guò)程中表現(xiàn)為波動(dòng)性表現(xiàn)為波動(dòng)性，在與物質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)為粒子性在與物質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)為粒子性。4/755THz輻射源概述THz輻射源的分類(lèi)基于光學(xué)效應(yīng)的THz輻射源基于電子學(xué)的THz輻射源/756THz輻射源概述THz輻射源的分類(lèi)基于光學(xué)效應(yīng)的THz輻射源基于電子學(xué)的THz輻射源/75THz波（太赫茲波）或稱(chēng)為T(mén)Hz射線(xiàn)（太赫茲射線(xiàn)）是從19世紀(jì)80年代中后期，才被正式命名的，在此以前科學(xué)家們將統(tǒng)稱(chēng)為遠(yuǎn)紅外射線(xiàn)。之后的近百年時(shí)間，遠(yuǎn)紅外技術(shù)取得了許多成果，并且已經(jīng)

3、產(chǎn)業(yè)化。但是涉及太赫茲波段的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)非常少，主要是受到有效太赫茲產(chǎn)生源和靈敏探測(cè)器的限制，因此這一波段也被稱(chēng)為T(mén)Hz間隙間隙。THz輻射源是THz技術(shù)能否轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的關(guān)關(guān)鍵鍵環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)。7/75隨著20世紀(jì)80年代一系列新技術(shù)、新材料的發(fā)展，特別是超快技術(shù)超快技術(shù)的發(fā)展，使得獲得寬帶穩(wěn)定的脈沖THz源成為一種準(zhǔn)常規(guī)技術(shù)，THz技術(shù)得以迅速發(fā)展，并在實(shí)際范圍內(nèi)掀起一股THz研究熱潮。但是，目前尚缺少高功率、低成本、便攜式、常溫尚缺少高功率、低成本、便攜式、常溫工作條件下的工作條件下的THz輻射源輻射源，這已經(jīng)成為21世紀(jì)THz領(lǐng)域迫切需要解決的實(shí)際問(wèn)題。8/75世界各國(guó)主要沿著三條途徑

4、開(kāi)發(fā)太赫茲輻射源。其一是以太赫茲激光器為代表的激光光學(xué)技術(shù)激光光學(xué)技術(shù)，包括氣體激光器、半導(dǎo)體激光器以及自由電子激光器等，這類(lèi)技術(shù)來(lái)自于激光技術(shù)向長(zhǎng)波方向的發(fā)展；其二是以微波元件為代表的真空電子技術(shù)真空電子技術(shù)，包括微波管、固體微波源以及耿氏二極管等，這類(lèi)技術(shù)來(lái)自于微波技術(shù)向短波方向的發(fā)展；其三是超快激光技術(shù)超快激光技術(shù)，這類(lèi)技術(shù)是從1 THz向低頻和高頻兩個(gè)方向同時(shí)發(fā)展。9/7510短波方向短波方向/7511長(zhǎng)波長(zhǎng)波方向方向/7512從從1THz1THz向兩邊向兩邊/7513THz輻射源概述THz輻射源的分類(lèi)基于光學(xué)效應(yīng)的THz輻射源基于電子學(xué)的THz輻射源/7514/75光學(xué)效應(yīng)多普勒效應(yīng)

5、聲光效應(yīng)磁光效應(yīng)電光效應(yīng)彈光效應(yīng)非線(xiàn)性效應(yīng)等等電學(xué)效應(yīng)電磁振蕩電泵浦15/75基于光學(xué)效應(yīng)光學(xué)效應(yīng)的THz輻射源光電導(dǎo)天線(xiàn)光整流空氣產(chǎn)生太赫茲氣體激光器基于電子學(xué)電子學(xué)的THz輻射源真空電子器件相對(duì)論性電子器件半導(dǎo)體激光器16/7517THz輻射源概述THz輻射源的分類(lèi)基于光學(xué)效應(yīng)的THz輻射源基于電子學(xué)的THz輻射源/75光電導(dǎo)天線(xiàn)光整流空氣產(chǎn)生太赫茲氣體激光器18/75光電導(dǎo)天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)19常用的半導(dǎo)體襯底：砷化鎵(GaAs),磷化銦(InP)，用放射法制作的有缺陷的硅晶片。/7520/75光電導(dǎo)天線(xiàn)是目前眾多THz 產(chǎn)生技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法之一；它是由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Auston研究小組

6、在1984年首先提出并初步試驗(yàn)成功；21/7522當(dāng)超快超快激光激光(光子的能量要大于或等于該種材料的能隙)打在兩電極之間的光電導(dǎo)材料上時(shí)，會(huì)在其表面瞬間（10-14s 量級(jí)）產(chǎn)生大量的電大量的電子空穴對(duì)子空穴對(duì)。這些光生自由載流子會(huì)在外加偏置電場(chǎng)和內(nèi)建電場(chǎng)的作用下作加速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)，從而在光電導(dǎo)半導(dǎo)體材料的表面形成瞬變的光電流光電流。這種快速隨時(shí)快速隨時(shí)間變化的電流會(huì)向外輻射間變化的電流會(huì)向外輻射出太出太赫茲脈沖赫茲脈沖。/7523E入射光子THz脈沖電子-空穴對(duì)在電場(chǎng)中加速的載流子/7524由高阻硅構(gòu)成的球面聚焦透鏡，作用主要有兩個(gè)：一是一是準(zhǔn)直準(zhǔn)直THzTHz波，二是消除衍射效應(yīng)和截面反

7、射。波，二是消除衍射效應(yīng)和截面反射。/7525/75頻率范圍0.1THz-5THz功率范圍納瓦到微瓦量級(jí)26/75這種太赫茲輻射系統(tǒng)的性能取決于三個(gè)因素：光導(dǎo)光導(dǎo)體體、天線(xiàn)天線(xiàn)的幾何結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)和泵浦激光的脈沖寬度泵浦激光的脈沖寬度。光導(dǎo)體是產(chǎn)生太赫茲輻射的關(guān)鍵部件，對(duì)于性能良好的光導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，它應(yīng)該具有載流子壽命極短、載具有載流子壽命極短、載流子遷移率高和介質(zhì)流子遷移率高和介質(zhì)耐擊穿強(qiáng)度耐擊穿強(qiáng)度大等特點(diǎn)大等特點(diǎn)。27/75光整流是產(chǎn)生太赫茲脈沖的一種常用機(jī)制，它是一種非線(xiàn)性效應(yīng)非線(xiàn)性效應(yīng)，是電光效應(yīng)的逆過(guò)程電光效應(yīng)的逆過(guò)程；這種模型是由S. L. Chuang等人在1992年提出的。28/

8、7529/75如果入射到非線(xiàn)性介質(zhì)中的是超短激光脈沖，則根據(jù)傅立葉變換理論可知，一個(gè)脈沖光束可以分解成一系列單色光束的疊加，這些單色光將會(huì)在非線(xiàn)性介質(zhì)中發(fā)生混合。其中，由差頻振蕩效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低頻振蕩的時(shí)變電極化場(chǎng)。這個(gè)時(shí)變電極化場(chǎng)可以輻射出太赫茲波。光整流的物理過(guò)程是一個(gè)瞬間完成瞬間完成的過(guò)程。30/7531/75非線(xiàn)性介質(zhì)的非線(xiàn)性系數(shù)非線(xiàn)性系數(shù)對(duì)所產(chǎn)生的太赫茲脈沖的振幅強(qiáng)度、頻率分布以及光整流的轉(zhuǎn)換效率。常用的非線(xiàn)性介質(zhì)有LiNbO3(鈮酸鋰)、LiTaO3 (鉭酸鋰) 、有機(jī)晶體DAST(4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶對(duì)甲基苯磺酸鹽 ) 、半導(dǎo)體GaAs(砷化鎵)、ZnTe(碲化

9、鋅)、InP(磷化銦)、InTe(碲化銦)等。用得最多的是ZnTe 和GaAs。32/7533/75頻率范圍太赫茲輻射的帶寬上限由泵浦激光脈沖的寬度決定，最高頻率可以達(dá)到50THz，甚至可以達(dá)到100THz功率范圍納瓦量級(jí)34/75空氣產(chǎn)生太赫茲，是將超將超短強(qiáng)激光脈沖聚焦在周?chē)虖?qiáng)激光脈沖聚焦在周?chē)諝庵兄苯赢a(chǎn)生太赫茲的空氣中直接產(chǎn)生太赫茲的技術(shù)技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：該方法可在遠(yuǎn)處（可在幾公里遠(yuǎn)）產(chǎn)生太赫茲波，所以應(yīng)用前景十分美好。缺點(diǎn)：輻射機(jī)理沒(méi)有被完全解開(kāi)。35/7536/75當(dāng)高能量的超短激光脈沖聚焦在空氣中超短激光脈沖聚焦在空氣中時(shí)，焦點(diǎn)處的空氣會(huì)發(fā)生電離現(xiàn)象形成等離子體等離子體。由此所形成的

10、有質(zhì)動(dòng)力會(huì)使離子電荷和電子電荷之間形成大的密度差，而且這種電荷分離過(guò)程會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)有力的電電荷分離過(guò)程會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)有力的電磁瞬變現(xiàn)象磁瞬變現(xiàn)象的發(fā)生，從而輻射出太赫茲波。37/75當(dāng)前對(duì)空氣等離子體產(chǎn)生太赫茲的機(jī)制解釋還沒(méi)有完全的定論；現(xiàn)有許多模型如有質(zhì)動(dòng)力模型有質(zhì)動(dòng)力模型、輻射壓力模型輻射壓力模型、四四波混頻模型波混頻模型和量子模型量子模型等，都在試圖對(duì)其進(jìn)行解釋?zhuān)贾荒軐?duì)該部分該現(xiàn)象給予正確解釋。其中四波混頻模型四波混頻模型是在文獻(xiàn)中應(yīng)用比較多的解釋之一。38/75實(shí)驗(yàn)裝置主要有以下三種：39/75將波長(zhǎng)為800nm或400nm，持續(xù)時(shí)間為100fs的激光脈沖聚焦到空氣中產(chǎn)生等離子體從而輻射太赫

11、茲波。40/75利用分色鏡將波長(zhǎng)為800nm和400nm（基頻波與二次諧波）的兩束光混合在一起，通過(guò)干涉相長(zhǎng)或干涉相消對(duì)太赫茲輻射進(jìn)行相干控制。41/75是將波長(zhǎng)為800nm或400nm，持續(xù)時(shí)間為100fs的激光脈沖聚焦到空氣中產(chǎn)生等離子體從而輻射太赫茲波，只是在聚焦透鏡后添加一塊了BBO晶體，其作用是用來(lái)倍頻其作用是用來(lái)倍頻。42/75產(chǎn)生太赫茲波的主要機(jī)制是在空氣等離子體中混合的與2光束發(fā)生的三階非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng)，即四波四波混頻過(guò)程混頻過(guò)程。太赫茲場(chǎng)的極性和強(qiáng)度完全由與2光束間的相對(duì)位相控制。在四波混頻過(guò)程中，當(dāng)所有光波（、2及THz）的偏振態(tài)均相同時(shí)產(chǎn)生的太赫茲效果最佳。43/75四波混

12、頻：兩個(gè)特定頻率的光波在非線(xiàn)性材料中交會(huì)時(shí)，有可能產(chǎn)生另外兩個(gè)頻率的電磁波，四種頻率的電磁波相互作用所引起的非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng)。它起因于介質(zhì)的三階非線(xiàn)性極化。44/75頻率范圍頻率0.1THz-10THz功率范圍納瓦到微瓦量級(jí)45/75激光器是利用受激輻射原理受激輻射原理使光在某些受激發(fā)的物質(zhì)中放大或振蕩發(fā)射的器件。46/75除自由電子激光器外，各種激光器的基本工作原理均相同，產(chǎn)生激光的必不可少的條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)產(chǎn)生激光的必不可少的條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)和增益大過(guò)損耗和增益大過(guò)損耗，所以裝置中必不可少的組成部分有激勵(lì)源激勵(lì)源、具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的工作工作物質(zhì)物質(zhì)兩個(gè)部分。激勵(lì)方式：光學(xué)激勵(lì)光

13、學(xué)激勵(lì)，氣體放電激勵(lì)氣體放電激勵(lì)，化學(xué)激勵(lì)化學(xué)激勵(lì)，核能激勵(lì)核能激勵(lì)。工作物質(zhì)：晶體和玻璃，氣體，溶液，半導(dǎo)體，在空間周期變化磁場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)的定向自由電子束。47/75分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：工作物質(zhì)的不同工作物質(zhì)的不同固體激光器氣體激光器液體激光器半導(dǎo)體激光器自由電子激光器48/75利用一臺(tái)CO2 激光器輸出的遠(yuǎn)紅外光激光器輸出的遠(yuǎn)紅外光來(lái)泵浦一個(gè)充有甲烷（甲烷（CH4）、氨氣（）、氨氣（NH3）、氫化）、氫化氰（氰（HCN）或是甲醇（或是甲醇（CH3OH）等物質(zhì)）等物質(zhì)的低壓真空腔，由于這些氣體分子的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)能級(jí)間的躍遷頻率正好處于太赫茲頻段，所以可以形成太赫茲受激輻射，從而在光泵浦太赫茲激光器中直接

14、輻射出太赫茲波。甲醇分子氣體激光器甲醇分子氣體激光器是最常見(jiàn)的光泵浦太赫茲激光器之一。它已經(jīng)在美國(guó)國(guó)家航空航天管理局（NASA）所命名的“先兆”（AURA）衛(wèi)星上投入了實(shí)用。以此來(lái)觀測(cè)大氣。49/75泵浦源：CO2 激光器輸出的遠(yuǎn)紅外激光器輸出的遠(yuǎn)紅外光。光。工作物質(zhì)：甲烷（甲烷（CH4）、氨氣（）、氨氣（NH3）、氫化氰（）、氫化氰（HCN）或是甲）或是甲醇（醇（CH3OH）等氣體物質(zhì)。等氣體物質(zhì)。躍遷能級(jí)：氣體分子的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)能級(jí)。氣體分子的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)能級(jí)。50/7551/75甲醇分子氣體激光器是由一個(gè)光柵調(diào)諧的CO2激光器泵浦源和太赫茲激光器單元組成的。太赫茲激光器單元是由一個(gè)充滿(mǎn)甲醇分

15、子氣體的低壓真空腔、光學(xué)反饋系統(tǒng)（腔鏡）、泵浦輸入系統(tǒng)，及輻射輸出系統(tǒng)組成。甲醇分子氣體激光器利用甲醇分子的轉(zhuǎn)動(dòng)甲醇分子的轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷躍遷來(lái)實(shí)現(xiàn)太赫茲輻射。52/75當(dāng)泵浦源所發(fā)出的紅外光（9-11m，31THz附近）的光子能量接近于甲醇分子從基態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷到激發(fā)態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)所需的能量時(shí)，這些紅外光子會(huì)被甲醇分子吸收；然后在一定的條件下形成轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)反轉(zhuǎn)，即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，由此向外輻射出太赫茲（118.83m，約為2.5THz）。高頻泵浦低頻高頻泵浦低頻的過(guò)程。53/75頻率范圍0.1-10THz范圍內(nèi)的單頻輸出功率范圍百毫瓦量級(jí)54/7555THz輻射源概述THz輻射源的分類(lèi)基于光學(xué)效應(yīng)的THz輻

16、射源基于電子學(xué)的THz輻射源/75真空電子器件半導(dǎo)體激光器56/75真空電子器件是指借助電子在真空或者氣體中與電電子在真空或者氣體中與電磁場(chǎng)發(fā)生相互作用磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，將一種形式電磁能量轉(zhuǎn)換為另將一種形式電磁能量轉(zhuǎn)換為另一種形式電磁能量的器件一種形式電磁能量的器件。具有真空密封管殼和若干電極，管內(nèi)抽成真空，殘余氣體壓力為10-410-8帕。有些在抽出管內(nèi)氣體后，再充入所需成分和壓強(qiáng)的氣體。廣泛用于廣播、通信、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、自動(dòng)控制、電子對(duì)抗、計(jì)算機(jī)終端顯示、醫(yī)學(xué)診斷治療等領(lǐng)域。57/75靜電控制電子管靜電控制電子管：實(shí)現(xiàn)直流電能和電磁振蕩能量之間轉(zhuǎn)換；微波電子管微波電子管：將直流能量轉(zhuǎn)換

17、成頻率為300MHz3000GHz電磁振蕩能量；真空量子電子器件真空量子電子器件：以真空和氣體中粒子受激輻射為工作機(jī)理，將電磁波加以放大的器件；電子束管電子束管：利用聚焦電子束實(shí)現(xiàn)光、電信號(hào)的記錄、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換和顯示的；光電管光電管：利用光電子發(fā)射現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換； X射線(xiàn)管射線(xiàn)管：產(chǎn)生X射線(xiàn)；充氣管充氣管：管內(nèi)充有氣體并產(chǎn)生氣體放電。58/75工作于微波波段的真空電子器件。用來(lái)把直流能量用來(lái)把直流能量轉(zhuǎn)換成頻率為轉(zhuǎn)換成頻率為300MHz到到 3000GHz的的電磁振蕩能量電磁振蕩能量，包括M型返波管、直射速調(diào)管、反射速調(diào)管、O型返波管和回旋管等。通常將微波氣體放電管也劃歸微波電子管一類(lèi)。微波電

18、子管主要用于雷達(dá)、電視、微波通信、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙控遙測(cè)、工業(yè)加熱及粒子加速器等。59/7560/75微波武器又叫射頻武器或電磁脈沖武器，它是利用高能量的電磁波輻射去攻擊和毀傷目標(biāo)的。微波武器一般由微波發(fā)生器、定向發(fā)射天線(xiàn)以及伺服控制系統(tǒng)等組成。微波發(fā)生器用于發(fā)射微波電磁脈沖，定向發(fā)射天線(xiàn)將微波能量幾乎全部聚集到某個(gè)方向，伺服控制系統(tǒng)將天線(xiàn)指向某個(gè)需要的方向。工作機(jī)理：是基于微波與被照射物之間的分子相互作用，將電磁能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。其特點(diǎn)是不需要傳熱過(guò)程，一下子就可讓被照射材料中的很多分子運(yùn)動(dòng)起來(lái)，使之內(nèi)外同時(shí)受熱，產(chǎn)生高溫?zé)龤Р牧细邷責(zé)龤Р牧稀?1/75以真空為其工作條件的量子電子器件以真空為

19、其工作條件的量子電子器件。在這類(lèi)器件中，受激粒子在與電磁波相互作用時(shí)，產(chǎn)生受激輻射，將電磁波加以放大。主要包括自由電子微波激射器、分子微波激射器、量子頻率標(biāo)準(zhǔn)器件。62/75行波管是靠連續(xù)調(diào)制電子注的速度調(diào)制電子注的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)放大功能的微波電子管。1943年，美國(guó)物理學(xué)家R.康夫納在英國(guó)制出世界上第一只行波管。1947年，美國(guó)物理學(xué)家J.皮爾斯發(fā)表對(duì)行波管的理論分析。63/75在行波管中，電子注同慢波電路中行進(jìn)的微波場(chǎng)發(fā)生相互作用在長(zhǎng)達(dá)640個(gè)波長(zhǎng)的慢波電路中電子注連續(xù)不斷地把動(dòng)能交給微波信號(hào)場(chǎng)從而使信使信號(hào)得到放大號(hào)得到放大。64/75包括電子槍慢波電路集中衰減器聚焦系統(tǒng)和收集極等部分。65

20、/75電子槍?zhuān)盒纬煞显O(shè)計(jì)要求的電子注。慢波電路：電子注的直流速度決定于行波管的工作電壓。行波管工作電壓為2.5千伏時(shí)電子注直流速度約為自由空間電磁波速度(即光速)的10%工作電壓為50千伏時(shí)電子注直流速度約為自由空間電磁波速度的40%。為了使電子注同微波場(chǎng)產(chǎn)生有效的相互作用微波場(chǎng)的相速應(yīng)略低于上述電子注的直流速度。因此行波管中微波場(chǎng)的相速應(yīng)顯著低于自由空間中電磁波傳播速度。慢波電路就是減小慢波電路就是減小微波場(chǎng)相速的裝置微波場(chǎng)相速的裝置。66/75集中衰減器：輸入輸出能量耦合器與慢波電路之間和慢波電路各部分之間都應(yīng)有良好的阻抗匹配。若阻抗匹配不佳，會(huì)造成電磁波反射，反射波引起反饋，會(huì)導(dǎo)致行波

21、管內(nèi)出現(xiàn)寄生振蕩。為避免振蕩需在慢波電路的一定位置上設(shè)置集中衰減器。集中衰減器由損耗涂層或損耗陶瓷片構(gòu)成。在集中衰減器處在集中衰減器處反射波被吸收反射波被吸收可達(dá)到消除反饋抑制振湯的目的可達(dá)到消除反饋抑制振湯的目的。聚焦系統(tǒng)：使電子注保持所需形狀使電子注保持所需形狀保證電子注順利穿過(guò)慢波電路并與微波場(chǎng)發(fā)生有效的相互作用最后由收集極接收電子注。收集極：電子注在完成同微波場(chǎng)的相互作用后從慢波電路射出最后打在收集極上。67/75返波管是行波管的一種變體，它是一種利用電子注與慢波線(xiàn)中的返波相互作用產(chǎn)生振蕩的微波電子管。行波管：電磁波傳播方向與電子流方向相同電磁波傳播方向與電子流方向相同。返波管：電磁波傳播方向與電子流電磁波傳播方向與電子流方向方向相反相反。68/75頻率范圍0.1THz-1.0THz范圍之內(nèi)的單頻輸出功率范圍千瓦量級(jí)69/75自由電子激光器，是一種利用自由電子的受激輻射，把相對(duì)論電子束的能量轉(zhuǎn)換成相干輻射的激光器件-自由電子的動(dòng)能躍遷。自由電子激光器，是一種特殊類(lèi)型的新型激光器，工作物質(zhì)為在空間周期變化磁場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)的定向工作物質(zhì)為在空間周期變化磁場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)的定向自由電子束自由電子束，只要