شبیه‎ سازی نوسانگر لیزر الکترون آزاد با پیش‎ دسته ‎بندی در محدوده تراهرتز

یکی از اهداف  بلند ‌مدت در توسعه لیزر الکترون آزاد (fel) با بهره بالا، کاهش ولتاژ مورد نیاز باریکۀ الکترونی برای ایجاد یک برهم‌کنش قوی در دستگاه در یک بسامد معین است. لیزرهای الکترون آزاد نوسانگر (felo) نقشی اساسی در راستای این هدف ایفا می‎کنند. در این مقاله شبیه‌سازی یک‎ بعدی نوسانگر لیزر الکترون آزاد با ویگلر تخت در محدوده پرکاربرد تراهرتز انجام گرفته است. اثر روش‎هایی چون پیش‎دسته‎بندی الکترون‌های ورودی بر افزایش بازده یا طول موثر لیزر مورد بررسی قرار گرفته‎ است. برای بررسی رفتار دستگاه، مجموعه معادلات دیفرانسیلی غیر خطی جفت شده‌ با استفاده از روش رانگ کوتای مرتبه چهار به‎ طور عددی حل شده و میانگین‎گیری‌های مربوط به پرتو الکترون با استفاده از روش سیمپسون انجام شده‎اند.

Simulation of pre-bunched free electron laser oscillator in the THz regime

One of the longterm objectives in the development of high gain free electron lasers (FEL) is to reduce the necessary electron beam voltage for a strong FEL interaction at a given frequency. FEL oscillators (FELOs) play the main role to this end. In this paper, the simulation of one dimensional FELO with planar wiggler is done at the applicable Terahertz regime. The effect of prebunched electron beam on the gain improvement or on the laser length is investigated. To study the evolution of system, a set of selfconsistent nonlinear differential equations are solved numerically by the RungeKutta method and the averaging of electron beam is done by the Simpson method.