新激光第二章 光学谐振腔理论(2).ppt
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第二章光学谐振腔理论开放式光学谐振腔、无源腔2.1光学谐振腔的基本知识二、谐振腔的作用以通过直接求解麦克斯韦方程组来决定其模式,而寻求开腔模式的问题通常归结为求解一定类型的积分方程。4.纵模和横模若腔内介质分段均匀腔的纵模:腔长L越小,纵模间隔越大。(2)横模强度花样与表示法:m:角向光场节线数;n:径向光场节线园数2.2光学谐振腔的损耗2.平均单程损耗因子D如果忽略掉第一暗环以外的光,并假设在中央亮斑内光强均匀分布,则射到第二个孔径以外的光能与总光能之比应等于该孔阑被中央亮斑所照亮的孔外面积与总面积之比
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激光原理与技术第二章光学谐振腔理论主要内容:概述概述概述概述概述概述概述第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第一节光学谐振腔的基本知识第二节光学谐振腔的损耗第二节光学谐振腔的损耗第二节光学谐振腔的损耗第二节光学谐振腔的损耗第二节光学谐振腔的损耗第二节光学谐振腔的损耗第二节光学谐振腔的损
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ii.闭腔:如某些固体激光器,具有侧面反射边界(图a)半导体激光器iii.气体波导激光谐振腔:(图c)由两个以上反射镜构成的腔:折叠腔,环形腔开腔内插入透镜一类光学元件——复合腔分布反馈式谐振腔:(DistributedFeedback,DFB)二、腔的模式腔的模式:光学谐振腔内可能存在的电磁场的本征态谐振腔所约束的一定空间内存在的电磁场,只能存在于一系列分立的本征态腔内电磁场的本征态因此:腔的具体结构腔内可能存在的模式(电磁场本征态)模的基本特征主要包括:1、每一个模的电磁场分布E(x,y,z),腔的横
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常用的近似研究方法矩阵光学分析方法出发点:使用矩阵代数的方法研究光学问题将几何光线和激光束在光腔内的往返传播行为用一个变换矩阵来描写应用范围:推导出谐振腔的稳定性条件优点:处理问题简明、规范,易于用计算机求解波动光学分析方法出发点:波动光学的菲涅耳—基尔霍夫衍射积分理论建立一个描述光学谐振腔模式特性的本征积分方程应用范围:求任意光腔的模式,得到场的振幅、相位分布,谐振频率以及衍射损耗等腔模特性优点:是一种比较普遍和严格的理论第一节光学谐振腔的基本知识1)开腔:由两个反射镜构成,通常认为其侧面没有光学边界。