ch2开放式光腔与高斯光束说课.ppt

Ch.2 开放式光腔与高斯光束;;;;2-1光腔理论的—般问题;(1)几何偏折损耗;δ′与指数损耗因子 δ 是一致的;2．无源谐振腔的 Q 值;3．损耗举例 (1) 由腔镜反射不完全所引起的损耗;2-1光腔理论的—般问题;(3)衍射损耗 均匀平面波在平面孔径上的夫琅和费(Fraunhofer)衍射对腔的损耗作一估计。;2-1光腔理论的—般问题;2-2共轴球面腔的稳定性条件;球面镜的反射矩阵;2-2共轴球面腔的稳定性条件;光线在腔内经 n 次往返时;2-2共轴球面腔的稳定性条件;三、 共轴球面腔的分类;3）凹凸稳定腔;2-2共轴球面腔的稳定性条件;2-2共轴球面腔的稳定性条件;四、稳区图;2-3开腔模式的物理概念和衍射理论分析方法; 在经过足够多次渡越以后，能形成这样一种稳态场；分布不再受衍射的影响，在腔内往返一次后能够“再现”出发时的场分布。这种稳态场经一次往返后，唯一可能的变化是，镜面上各点的场振幅按同样的比例衰减，各点的相位发生同样大小的滞后;2-3开腔模式的物理概念和衍射理论分析方法;2-3开腔模式的物理概念和衍射理论分析方法;2-3开腔模式的物理概念和衍射理论分析方法;五、复常数γ的意义; 综上所述，对于对称开腔来说，自再现模积分方程的本征函数决定了镜面上的不同横模的光场分布，包括振幅和相位分布。本征值决定了不同横模的单程功率损耗、单程相移以及谐振频率。;2-4平行平面腔模的迭代解法;2-4平行平面腔模的迭代解法;300次渡越以后，归一化的振幅曲线和相位曲线实际上已不再发生变化;2-5方形镜共焦腔的自再现模;二、镜面上场的振幅和相位分布;2-5方形镜共焦腔的自再现模;2-5方形镜共焦腔的自再现模;3．高阶横模;2-5方形镜共焦腔的自再现模;4．相位分布;2-5方形镜共焦腔的自再现模;2-5方形镜共焦腔的自再现模;四、单程相移和谐振频率;2-5方形镜共焦腔的自再现模;2-6方形镜共焦腔的行波场;二、振幅分布和光斑尺寸;三、模体积;四、等相位面的分布;2-6方形镜共焦腔的行波场;2-6方形镜共焦腔的行波场;2-7圆形镜共焦腔;2-7圆形镜共焦腔;模的振幅和相位分布;2-7圆形镜共焦腔;2-7圆形镜共焦腔; 二、圆形镜共焦腔的行波场;2-8一般稳定球面腔的模式特征;2-8一般稳定球面腔的模式特征;;二、模体积;五、衍射损耗;六、基模远场发散角;2-9高斯光束的基本性质及特征参数;二、高斯光束在自由空间的传输规律;高斯光束——在轴线附近可近似为非均匀球面波。其曲率中心随着传输过程而不断改变；其振幅和强度在横截面内为高斯分布；其等相位面始终为球面。;2-9高斯光束的基本性质及特征参数;;2-10高斯光束q参数的变换规律;二、高斯光束q参数的变换规律——ABCD公式;三、用q参数分析高斯光束的传输问题;2-10高斯光束q参数的变换规律;2-11高斯光束的聚焦与准直;2-11高斯光束的聚焦与准直;二、高斯光束的准直;2-11高斯光束的聚焦与准直;;2-12高斯光束自再现变换与稳定球面腔; 一、利用透镜实现自再现变换;三、高斯光束的自再现变换与稳定球面腔;;小结;高斯光束: 在轴线附近可近似为非均匀球面波。其曲率中心随着传输过程而不断改变；其振幅和强度在横截面内为高斯分布；其等相位面始终为球面。 高斯光束的焦参数: 等价对称共焦腔的焦距 基模光斑半径: 基模横向场的分布,当降到轴线场e分之一的位置 基模的远场发散角: 限制基模光斑双曲线的两根渐近线之间的夹角 球面反射镜对高斯光束的自在现变换:当入射到球面反射镜的高斯光束的波前曲率半径刚好等于球面镜的曲率半径时，即反射镜与高斯光束的波前相匹配，则像高斯光束与物高斯光束完全重合。 ;小结;三、主要知识点