結(jié)構(gòu)光可以通過空間控制光場(chǎng)的振幅，相位灵份，偏振態(tài)實(shí)現(xiàn)仁堪。攜帶軌道角動(dòng)量（OAM）的光，是結(jié)構(gòu)光場(chǎng)中家族中最重要的形態(tài)填渠，為廣泛的物理現(xiàn)像提供了新的視角弦聂，并在各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了先進(jìn)的應(yīng)用鸟辅。
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Optica:在自由電子激光振蕩器中生成具有軌道角動(dòng)量的X射線
技術(shù)背景：
結(jié)構(gòu)光可以通過空間控制光場(chǎng)的振幅，相位横浑，偏振態(tài)實(shí)現(xiàn)剔桨。攜帶軌道角動(dòng)量（OAM）的光，是結(jié)構(gòu)光場(chǎng)中家族中最重要的形態(tài)徙融，為廣泛的物理現(xiàn)像提供了新的視角，并在各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了先進(jìn)的應(yīng)用瑰谜。OAM使用螺旋波前exp
描述欺冀，
是方位角，
是螺旋度萨脑。可見光和紅外區(qū)的OAM光束在顯微操縱隐轩、量子信息、光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用渤早。在X射線區(qū)职车，OAM光束可以通過OAM交換直接修改原子狀態(tài)，并促進(jìn)研究材料四極躍遷的新方法的開發(fā)鹊杖。OAM的產(chǎn)生需要合適的光學(xué)器件和足夠明亮的相干光源悴灵。
當(dāng)前不足：
通常通過將光學(xué)元件（如可編程空間光調(diào)制器、階梯式相位板和螺旋菲涅爾波帶板）插入光的傳播路徑中骂蓖，可以輕松產(chǎn)生OAM光束积瞒，然而這些方法不適用于現(xiàn)代X射線自由電子激光器（XFEL，目前科學(xué)應(yīng)應(yīng)用中亮度最高的X射線源）登下。
基于此茫孔，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所的Nanshun Huang和Haixiao Deng提出了一種不需要外部光學(xué)元件，直接從X射線自由電子激光振蕩器（XFELO）生成強(qiáng)OAM光束的方法被芳。
創(chuàng)新點(diǎn)：
（1）利用XEFLO腔的布拉格反射鏡和縱橫模耦合缰贝，在傳統(tǒng)的XFELO結(jié)構(gòu)中進(jìn)行模式選擇，從而產(chǎn)生自然攜帶OAM的完全相干硬X射線畔濒。
結(jié)果：
（1）模擬結(jié)果表明剩晴，在沒有光模式轉(zhuǎn)換器的情況下，可以產(chǎn)生1MHz的完全相干硬X射線OAM光束篓冲，脈沖能量約為120uJ李破。
DOI:
https://doi.org/10.1364/OPTICA.428341
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