中文摘要：

高功率短波长自由电子激光（FEL），已成为现代科学研究越来越重要的工具，特别是相干X光源及超短脉冲，将使自然科学的发展进入一个全新的领域。目前，短波长FEL的运行模式主要有自放大自发辐射（SASE）和基于种子激光的谐波放大模式两种，但后者向硬X射线发展还存在很大的困难。而SASE可以达到硬X波段，但是其纵向相干性不佳。因此,改善高增益短波长FEL的纵向相干性(辐射带宽)具有非常重要的实际意义，是国际FEL研究的热点和前沿。在国外已有相关工作以及我们自己工作基础上，采用变参数波荡器以改善短波长SASE FEL的纵向相干性。对多种不同类型的变参数波荡器的辐射进行系统、深入的研究与对比分析，考虑实际实验条件，分析研究系统参数对辐射带宽的影响，探索改善高增益短波长FEL纵向相干性的最佳方案，为实验方案及装置参数的选择优化提供指导性建议。同时探索利用变参数波荡器产生X射线超短脉冲串。