完全同期長におけるERL-FELチャープパルスの解析

Analysis of chirp-pulse generated from ERL-FEL at perfect synchronism

飯島 北斗; 永井 良治; 西森 信行; 羽島 良一

Iijima, Hokuto; Nagai, Ryoji; Nishimori, Nobuyuki; Hajima, Ryoichi

周波数分解光ゲート法(FROG)による中赤外領域FELの計測結果とシミュレーションとの比較を報告する。FELの計測はJAEA ERL-FELからの波長22mの光パルスに対して、完全同期長の条件で行った。計測されたパルスの時間幅は0.6ps,周波数幅は4.6THzであった。シミュレーションではそれぞれ、0.5ps,4.4THzで両者は誤差の範囲で一致した。また、周波数領域における位相の三次関数に従う変化をしていた。これはFELに特徴的なチャープであり、分散材質によるものではなく電子ビームとFELアンジュレーターに依存する自己チャープであることが実験的に確認できた。

We report an experimental result of measuring a mid-infrared FEL optical pulse by means of frequency-resolved optical gating (FROG) and a comparison with a numerical simulation result. The measurement was performed at JAEA ERL-FEL with the perfect synchronism condition. The FEL optical pulse was measured to be 0.6 ps of the pulse duration and 4.6 THz of the bandwidth. The simulation results were 0.5 ps and 4.4 THz, respectively. The measurement result was good agreement with the simulation result within a measurement error. The chirp in frequency domain followed a cubic function. This behavior is the so-called "self-chirp", which is not caused by a dispersive material but relation of electron-bunch parameters and FEL-undulator parameters.