光学谐振腔的衍射理论.pptx
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光学谐振腔的衍射理论.pptx
引言激光器作为光源与普通光源的主要区别:激光器有一个谐振腔。谐振腔作用:倍增激光增益介质的受激放大作用长度以形成光的高亮度;提高了光源发光的方向性;由于激光器谐振腔中分立的振荡模式的存在,大大提高了输出激光的单色性,实现了高度的相干性,改变了输出激光的光束结构及其传输特性。本章从谐振腔的衍射理论开始研究激光输出的高斯光束传播特性,激光器的输出功率以及激光器输出的线宽极限。在开腔中存在怎样的电磁场本征态(即:不随时间变化的稳态场分布)?如何求场分布?3.1.1惠更斯-基尔霍夫衍射公式3.1.2光学谐振腔的自
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§5.2谐振腔衍射理论基础一、惠更斯-基尔霍夫衍射公式一、惠更斯-基尔霍夫衍射公式1.自再现模1.自再现模概念2.自再现模积分方程2.自再现模积分方程2.自再现模积分方程3.积分方程解的物理意义3.积分方程解的物理意义3.积分方程解的物理意义3.积分方程解的物理意义3.积分方程解的物理意义1.谐振条件、驻波和激光纵模2.纵模频率间隔
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衍射光学元件用于激光谐振腔模式选择的理论研究衍射光学元件用于激光谐振腔模式选择的理论研究摘要:激光谐振腔模式选择对于激光器的性能至关重要。本文通过研究衍射光学元件在激光谐振腔中的作用原理,探讨了不同类型的衍射元件在模式选择方面的应用,并进行了数值模拟实验。实验结果表明,衍射光学元件在激光谐振腔模式选择中具有良好的效果。关键词:激光器,衍射光学元件,激光谐振腔,模式选择引言激光谐振腔是激光器中至关重要的组成部分,它决定了激光器产生的激光束的模式。不同的激光谐振腔结构会导致不同的模式选择特性。在某些应用中,需
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光学谐振腔理论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