16721概述-光腔理論的一般問(wèn)題-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 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(wú)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(yǔ)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。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(lái) 腔與模的一般聯(lián)系。 TEM表示縱向電場(chǎng)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) 。 橫模與縱模體現(xiàn)了電磁場(chǎng)模式的兩個(gè)方面，一個(gè)模式同時(shí)屬于一個(gè)橫模和一個(gè)縱模。 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? 發(fā)生相長(zhǎng)干涉的條件是：波從某一點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)腔內(nèi)往返一周再回到原來(lái)位置時(shí)，應(yīng)與初始出發(fā)波同相（即相差是 2?的整數(shù)倍）。表明：達(dá)到諧振時(shí)，腔的光學(xué)長(zhǎng)度應(yīng)為半波長(zhǎng)的整數(shù)倍 。 ? 縱模間隔與 q無(wú)關(guān)，腔的縱模在頻率尺度上是等間隔排列的。 and even mirrors are made to yield the highest possible reflectivities, some residual absorption and scattering reduce the reflectivity to somewhat less than 100 percent ) 腔鏡反射不完全引起的損耗 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 ? 材料中的非激活吸收、散射、腔內(nèi)插入物所引起的損耗。 10ln21II??)2e x p (01 ??? II?=? 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 另一種定義： 0102 III? ?? ?單程渡越時(shí)光強(qiáng)的平均衰減百分?jǐn)?shù) ?? 當(dāng)損耗很小時(shí) 20 1 0 0002 1 ( 1 2 ) 2I I I I eII?? ? ????? ? ? ? ? ? ?深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 例：由腔鏡反射不完全所引起的損耗 ? 以 r1和 r2分別表示腔的兩個(gè)鏡面的反射率（功率反射系數(shù)），則初始光強(qiáng)為 I0的光在腔內(nèi)往返一周經(jīng)兩個(gè)鏡面反射后，其強(qiáng)度 I1應(yīng)為 ? 按 ?的定義，對(duì) 由腔鏡反射不完全所引入的損耗 ?r應(yīng)有 2101 rrII ?reII ?201 ?? 21ln21 rrr ???121 [ ( 1 ) ( 1 ) ]2r rr? ? ? ? ?121 , 1rr??當(dāng) 深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 1 2 1 2 1 21 1 1 1l n l n ( 1 ) ( 1 ) l n ( 1 ) l n ( 1 )2 2 2 2r r r t t t t? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?121 , 1rr?? 1 1 2 21 0 , 1 0t r t r? ? ? ? ? ?1 2 1 2 1 21 1 1 1 1l n ( 1 ) l n ( 1 ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2r t t t t t t? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?121 [ ( 1 ) ( 1 ) ]2r rr? ? ? ? ?深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 光子在腔內(nèi)的平均壽命 ?R和線寬 ??c )2ex p (0 mII m ???cLtm?? 2)e x p ()( 0RtItI??? cLR ????取 t=0時(shí)刻的光強(qiáng) I0為初始光強(qiáng) ， 到 t時(shí)刻為止在腔內(nèi)往返 m次后 ?R稱為 腔的時(shí)間常
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