“就像我们划龙舟一样，如果龙舟上的这些‘电子’运动员划的方向不同，相互之间步调不一致，那么整个龙舟就没有非常好的前行动力。我们找到了让电子‘运动员’同步共振的方式。”上海光机所研究员田野说。
当今人类科技的发展，离不开激光技术的不断进步。北京时间11月3日，《自然》杂志(Nature)发表了中国科学院上海光学精密机械研究所(简称：上海光机所)强场激光物理国家重点实验室研究团队在小型化自由电子相干光源研究领域的一项突破性进展，对发展小型化或集成化的相干光源具有重要意义。
小型化自由电子相干光源 中科院上海光机所 供图
“就像我们划龙舟一样，如果龙舟上的这些‘电子’运动员划的方向不同，相互之间步调不一致，那么整个龙舟就没有非常好的前行动力。我们找到了让电子‘运动员’同步共振的方式。”上海光机所研究员田野说。
研究团队青年骨干 中科院上海光机所 供图
自由电子光源具有波长连续可调、时空特性优异、亮度高等突出优点。目前，随着半导体集成电路的发展，实现自由电子辐射光源小型化等研究成为该领域的国际热点。
结合已有的研究基础，上海光机所团队通过实验研究了飞秒激光驱动的超短电子脉冲泵浦“表面等离极化激元”的动力学过程(也就是“电子划龙舟”的动态过程)。研究成果对于发展集成的高功率自由电子相干光源具有重要意义，在光谱探测、传感、信息处理等应用领域也具有重要的应用价值。
常见的激光装置，如红宝石激光器等，一般需要依赖光学晶体等增益介质来实现激光的输出。而基于自由电子辐射的光源则可以脱离晶体或其它增益介质的束缚，不仅能够产生自由空间光辐射，也可在波导表面形成一类束缚于波导表面光场模式的光源。
未来，该研究团队将推进集成自由电子相干光源的发展，优化辐射光子亮度，扩展波段覆盖范围。“我们目前在设计一个小型的片上波导，形成高功率光源，然后计划尝试着去做一些应用。”田野说。
编辑：涵雨
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