Summary
The theory of the free-electron laser dynamics operating in a storage ring is reconsidered within the framework of an analytical treatment. It is pointed out that the dynamical behaviour can be characterized by the round trip evolution of self-reproducing optical field configurations (the supermodes) which allow the understanding of the laser spectral and spatial features. Simple expressions for the threshold gain and for the system efficiency are also derived.
Riassunto
In questo lavoro si riconsidera la teoria della dinamica FEL in anello di accumulazione nell’ambito di una trattazione analitica. Si dimostra che il comportamento dinamico può essere caratterizzato dall’evoluzione dei modi stazionari caratteristici del sistema (i super modi) che permettono di capire le earatteristiche spaziali e spettrali del laser. Si derivano inoltre espressioni semplici per il guadagno di soglia e per l’efficienza.
Резюме
В рамках аналитическ ого подхода заново рассматривается дин амика лазера на свободных э лектронах в накопите льном кольце. Отмечается, чт о динамическое поведе ние может быть охарак теризовано возвратно-поступате льной эволюцией самовоспр оизводящихся конфиг ураций оптического поля (суп ер-моды), которые позволяют по нять спектральные и пространственные ха рактеристики лазера. Также выводят ся простые выражения для порогового усиления и для эффективности систе мы.
Similar content being viewed by others
References
J. M. J. Madey:J. Appl. Phys.,42, 906 (1971).
U. Bizzarri, F. Ciocci, G. Dattoli, A. De Angelis, E. Fiorentino, G. P. Gallerano, T. Letardi, A. Marino, G. Messina, A. Renieri, E. Sabia andA. Vignati:Riv. Nuovo Cimento,10, 1 (1987).
A. Renieri:Nuovo Cimento B,53, 160 (1979);G. Dattoli andA. Renieri:Nuovo Cimento B,59 (1980);G. Dattoli, A. Renieri andA. Marino:Free Electron Lasers, edited byS. Martellucci andN. Chester (Plenum Press, New York, N.Y., 1983), p. 331.
M. Billardon, P. Elleaume, J. M. Ortega, C. Bazin, M. Berger, Y. Petroff andM. Velghe:Nucl. lustrum. Methods A,237, 244 (1985).
G. Dattoli, A. Renieri, A. Torre andJ. C. Gallardo:Phys. Rev. A,35, 4175 (1987);G. Dattoli, T. Hermsen, L. Mezi, A. Renieri andA. Torre: to be published inPhys. Rev. A;G. Dattoli, T. Hermsen, J. C. Gallardo, L. Mezi andA. Torre: to be published inPhys. Rev. A.
G. Dattoli, A. Marino andA. Renieri:Opt. Commun.,35, 407 (1980).
G. Dattoli, A. Torre, L. Torre, L. Mezi andR. Caloi: submitted for publication.
G. Dattoli andA. Renieri:Experimental and Theoretical Aspects of Free Electron Lasers inLaser Handbook, Vol.4, edited byM. L. Stitch andM. S. BASS (North-Holland, Amsterdam, 1985), p. 1.
G. Dattoli, T. Letardi, J. M. Madey andA. Renieri:IEEE J. Quantum Electron.,20, 1003 (1984);R. Caloi, G. Dattoli, T. Hermsen andA. Torre: submitted for publication.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Dattoli, G., Giannessi, L., Fang, H. et al. Storage ring FEL dynamics: an analytical treatment. Nuov Cim B 101, 703–714 (1988). https://doi.org/10.1007/BF02743626
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02743626