Спектр генерации длиноимпульсных лазеров на свободных электронах терагерцового диапазона: квазилинейная теория

Построена квазилинейная теория лазеров на свободных электронах (ЛСЭ), в которых в результате использования интенсивных электронных пучков, обладающих значительным скоростным разбросом, реализуется кинетический режим электронно-волнового взаимодействия. В предположении о накоплении поля в высокодобротном резонаторе найдены стационарные распределения спектральной плотности возбуждаемых резонаторных мод при различных уровнях превышения тока пучка над порогом. Показано, что при значительных превышениях на функции распределения электронов по энергиям на выходе из резонатора возникает плато, ширина которого пропорциональна ширине спектра генерации. Проведены оценки параметров применительно к длинно-импульсным ЛСЭ, которые могут быть реализованы на базе линейных индукционных ускорителей. Показана возможность эффективного преобразования энергии электронных пучков с большим разбросом в широкополосное излучение терагерцового диапазона.