16721概述-光腔理論的一般問題-文庫吧
2025-07-02 19:03 本頁面
【正文】 能在腔內(nèi)往返傳播 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? Optical resonators can usually be divided into either “geometrically stable” or “geometrically unstable” categories (where these terms refer to ray stability within the resonators, and have nothing to do with whether or not the laser is or is not stable against laser oscillation) 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? 穩(wěn)定腔、非穩(wěn)腔、臨界腔 ? 球面腔與非球面腔 ? 駐波腔與行波腔 ? 兩鏡腔與多鏡腔 ? 簡單腔與復(fù)合腔 ? 端面反饋腔與分布反饋腔 本章僅討論 由兩個球面鏡構(gòu)成的開放式光學(xué)諧振腔 諧振腔可以按不同的方法分類： 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 六 無源諧振腔的模式 ?模的概念 ?縱模和諧振頻率 ?激光的橫模 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 模的概念 —— 腔與模的一般聯(lián)系 ? 在激光技術(shù)術(shù)語中，通常將 光學(xué)諧振腔內(nèi)可能存在的電磁波的本征態(tài) 稱為腔的模式。 ? 腔的模式也就是腔內(nèi)可區(qū)分的光子的狀態(tài)。同一模式內(nèi)的光子，具有完全相同的狀態(tài)（如頻率、偏振等）。 ? 腔內(nèi)電磁場的本征態(tài)由麥克斯韋方程組及腔的邊界條件決定。一旦給定了腔的具體結(jié)構(gòu)，則其中振蕩模的特征也就隨之確定下來 腔與模的一般聯(lián)系。 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? 目的：弄清楚激光模式的基本特征及其與腔的結(jié)構(gòu)之間的具體依賴關(guān)系。 ? 模的 基本特征 包括： ? 每一個模的電磁場分布，特別是在腔的橫截面內(nèi)的場分布； ? 模的諧振頻率； ? 每一個模在腔內(nèi)往返一次經(jīng)受的相對功率損耗； ? 與每一個模相對應(yīng)的激光束的發(fā)散角 ? 原則上，只要知道了腔的參數(shù)，就可以唯一地確定模的基本特征。 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? 開腔中的振蕩模式以 TEMmnq表征。 TEM表示縱向電場為零的橫電磁波， m、 n、 q為正整數(shù)，其中 q為 縱模指數(shù) ， m、 n為 橫模指數(shù) 。模的縱向電磁場分布由縱模指數(shù)表征，橫向電磁場分布與橫模指數(shù)有關(guān)。 ? m與 n為零的模稱作 基模 ， m=1或 n=1的模稱作 高階模 。 ? 一個完整的模式不但有確定的橫向分布，而且沿縱向形成駐波（駐波型諧振腔）。 橫模與縱模體現(xiàn)了電磁場模式的兩個方面，一個模式同時屬于一個橫模和一個縱模。 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 縱模和諧振頻率 ? 利用 均勻平面波模型 討論開腔中傍軸傳播模式的諧振條件 ? 考察均勻平面波在腔中沿軸線方向往返傳播的情形。當波在腔鏡上反射時，入射波和反射波將會發(fā)生干涉，多次往復(fù)反射時就會發(fā)生多光束干涉。為了能在腔內(nèi)形成穩(wěn)定振蕩，要求波能因干涉而得到加強。 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? 發(fā)生相長干涉的條件是：波從某一點出發(fā)，經(jīng)腔內(nèi)往返一周再回到原來位置時，應(yīng)與初始出發(fā)波同相（即相差是 2?的整數(shù)倍）。 2 22qLq???? ?? ? ? ? ? 2qLq?? ??Lcqq ??? 2? Lcq ??? 2?結(jié)論： L39。一定的諧振腔只對一定頻率的光波才能提供正反饋，使之諧振； FP腔的諧振頻率是分立的。 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? 此式又稱為 駐波條件 。表明：達到諧振時，腔的
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