自由電子激光是激光家族的一個新成員，被國際上公認(rèn)為新一代光源，有著重要的應(yīng)用前景。高增益自由電子激光在亮度、相干性和時間結(jié)構(gòu)上，都大大優(yōu)于第三代同步輻射光源，是國際上競相發(fā)展的新一代大科學(xué)裝置。

　　自由電子激光的工作模式主要有"自放大自發(fā)輻射(SASE)"和"高增益諧波產(chǎn)生(HGHG)" 兩種。其中，"高增益諧波產(chǎn)生(HGHG)"工作模式需要短脈沖激光和高品質(zhì)電子束流的精確相互作用，技術(shù)比較復(fù)雜，但是性能較"自放大自發(fā)輻射 (SASE)"工作模式更好。

　　經(jīng)過多年的技術(shù)積累和艱苦努力，上海深紫外自由電子激光裝置于2010年12月中旬成功進(jìn)行了高增益諧波產(chǎn)生自由電子激光放大與飽和的實驗，這是上海深紫外自由電子激光裝置成功進(jìn)行了自放大自發(fā)輻射實驗和外種子自由電子激光調(diào)制實驗之后，所取得的又一重大進(jìn)展。

　　目前，我國已成為繼美國之后世界上第二個實現(xiàn)高增益諧波產(chǎn)生自由電子激光放大與飽和的國家，這表明我國已經(jīng)基本掌握了相關(guān)主要關(guān)鍵技術(shù)，為我國未來的X射線自由電子激光大科學(xué)裝置的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所是我國大科學(xué)裝置"上海光源"的建設(shè)和運(yùn)行單位。"上海光源"是目前世界上性能最好的第三代中能同步輻射光源之一。目前，中科院上海應(yīng)用物理研究所正積極開展自由電子激光新一代大科學(xué)裝置的預(yù)研。