16721概述-光腔理論的一般問題(已修改)
2025-07-29 19:03 本頁面
【正文】 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 167。 概述－光腔理論的一般問題 ?諧振腔的作用 ?無源諧振腔 ?理論依據(jù) ?開放式光腔 ?開腔的分類 ?無源諧振腔的模式 ?光腔的損耗 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? Laser cavities differ in several significant ways from the closed microwave cavities that are monly treated in electromagic theory textbooks. ? Optical resonators first of all usually have open sides, and hence always have diffraction losses because of energy leaking out the sides of the resonator to infinity. ? Optical resonators are also usually described in scalar or quasi planewave terms, with emphasis on the diffraction effects at apertures and mirrors edges, rather than in vector terms with emphasis on matching boundary conditions. ? The distinction between “l(fā)ongitudinal” and “transverse” modes in the resonator is also much sharper in optical than in microwave resonators. 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 一 諧振腔的作用 ? 模式選擇。 保證激光器單模（或少數(shù)軸向模）振蕩，從而提高激光器的相干性； 控制腔內(nèi)振蕩光束的特性 （直接控制光束的橫向分布特性、光斑大小、諧振頻率及光束發(fā)散角等） ? 提供軸向光波模的反饋 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 二 無源諧振腔 ? 不考慮腔內(nèi)激活介質(zhì)的影響 ? 無源腔模式可以作為具有激活介質(zhì)腔（有源腔）的激光模式的 良好近似 ? 激活介質(zhì)的作用主要是補(bǔ)充腔內(nèi)電磁場(chǎng)在振蕩過程中的能量損耗，使之滿足閾值條件；激活介質(zhì)對(duì)場(chǎng)的空間分布和振蕩頻率的影響是次要的， 不會(huì)使模式發(fā)生本質(zhì)的變化 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 三 采用的理論 ? 幾何光學(xué)理論 推導(dǎo)腔的穩(wěn)定性條件（不能得到腔的衍射損耗） ? 衍射光學(xué)理論 深入了解模式特性 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 四 開放式光腔 ? 激光器中使用的諧振腔通常是開放式的，即側(cè)面沒有光學(xué)邊界（理想化的處理方法），稱為 開式光學(xué)諧振腔 ，簡(jiǎn)稱 開腔 。 ? 氣體激光器是采用開腔的典型例子。 ? 對(duì)固體激光器，如果棒的直徑遠(yuǎn)大于激光波長(zhǎng)，棒的長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于腔長(zhǎng)，可認(rèn)為是開腔。 ? 半導(dǎo)體激光器采用介質(zhì)波導(dǎo)腔，光纖激光器的光諧振腔也屬介質(zhì)波導(dǎo)腔。 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 五 開腔的分類 ? 根據(jù)光束 幾何逸出損耗 的高低，分為穩(wěn)定腔、非穩(wěn)腔和臨界腔。 ? 穩(wěn)定腔 ：旁軸（傍軸）光線在腔內(nèi)多次往返而不逸出腔外，具有較低的幾何損耗 ? 非穩(wěn) 腔 ：傍軸光線在腔內(nèi)經(jīng)過少數(shù)幾次往返就逸出腔外，具有較高的幾何損耗 ? 臨界腔 ：性質(zhì)介于穩(wěn)定腔和非穩(wěn)腔之間，只有少數(shù)特定光線
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1