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。目前，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。HGHG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SASE更好。

上海深紫外自由電子激光裝置（SDUV-FEL）經(jīng)過多年的技術(shù)積累和艱苦努力，于2010年12月中旬在HGHG模式下成功達到飽和，這是繼2009年SDUV-FEL測得SASE，2010年夏季實現(xiàn)外種子自由電子激光（包含HGHG和echo）調(diào)制實驗以后又一重大進展。它使我國成為繼美國之后世界上第二個實現(xiàn)HGHG自由電子激光放大與飽和的國家，標(biāo)志著我國在自由電子激光實驗研究方面已經(jīng)步入世界先進行列。

上海深紫外自由電子激光（HGHG模式）成功達到飽和，表明我國已經(jīng)基本掌握了短波長外種子型自由電子激光的主要關(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)展奠定了基礎(chǔ)。

上海深紫外自由電子激光裝置總長65米

高增益諧波產(chǎn)生實驗FEL光斑

自由電子激光增益曲線

HGHG與SASE光譜比較