中文摘要：

高增益相干谐波产生是深紫外区自由电子激光主要技术路线之一，深入研究它的物理过程，编制和完善计算程序，对高增益相干谐波自由电子激光实验装置的优化设计和试验结果的分析具有非常重要的意义。主要内容包括理论研究、实验研究和计算程序三部分。实验将利用中国科大储存环上的相干谐波产生装置进行。

结论摘要：

基于相干谐波产生(Harmonic Generation或HG)的原理和高亮度电子束流产生的技术，发展出了高增益相干谐波(High Gain Harmonic Generation或HGHG)自由电子激光的技术路线。上海深紫外自由电子激光将采用HGHG方案，要发展此型自由电子激光，不仅需要掌握高亮度电子束流的产生技术，也需要研究HG和HGHG型FEL的物理问题、发展相应的模拟计算程序和实验技术。本课题完成了如下工作发展了HGHG-FEL的一维理论和TDH1及HG1D计算程序；提出了一种增强型高增益相干谐波自由电子激光（EHGHG）的新方案;设计和优化了上海深紫外自由电子激光实验装置（SDUV-FEL），包括88nmSASE-FEL、88nmHGHG-FEL和266nmSASE-FEL；为给SDUV-FEL将来的调试积累经验，改造了国家同步辐射实验室储存环相干谐波（HG-FEL）实验装置，并进行了初步实验。