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8字型环形腔内光强的分布特性

2013年 第32卷第 ll期 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 37 8字型环形腔 内光强的分布特性 靳 龙,权王民,李 东,姜亚军,彭 宇,刘俊江 西北工业大学 理学院 陕西省光信息技术重点实验室 教育部空间应用物理与化学重点实验室,陕西 西安 710072) 摘 要:基于光线传播2x2传输矩阵理论,建立了光波在四频差动激光陀螺一般性环形腔内高斯光束特 征参数和电场矢量方程,在此基础上探讨了8字型空腔和石英腔内光波的传输机理,包括分别以环形腔内 束腰位置和一般位置作为起始点,高斯光束传播一周,光强最大值 、光斑半径大小和光强空问分布的变化 规律。结果表明:以束腰位置 0处作为起始位置,光波沿石英腔内传输一周,再次回到 0 横截面上可以 获得整个环形腔内最大光强7.9837×10,最小光斑半径0.3539mm,因而此处是激活介质最佳的安装位 置 。 关键词:环形腔;四频差动激光陀螺;高斯光束;传输矩阵 中图分类号:TN249 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2013)11--0037-03 Distribution characteristicsoflightintensityin8ringcavity JINLong,QUANWang—min,LIDong,JIANGYa-jun,PENGYu,LIUJun-jiang (KeyLaboratoryofSpaceAppliedPhysicsandChemistry,MinistryofEducation,ShaanxiKeyLaboratory ofOpticalInformationTechnology,SchoolofScience,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China) Abstract:Basedontheoryoflight2 ×2 transmissionmatrix。characteristicparametersandelectricfieldvector equationofGaussian beams in gener~ ring cavity offour~equency differentiallasergyro are established mechanism oflightwavetransmissionin8ringemptyandquartzcrystalcavityisfurtherdiscussed,onthisbasis, includingpropagation a circle,the Gaussian beamsmaximum lightintensity,lightspotradius size and light intensityspacedistributionbybeam waistplaceandgeneralpositionasastartinglocation.Theresultsshow that lightwavestransmita circlecan obtain maximum lightintensity7.9837 ×10 ,the smallestlightspotradius 0.3539mm onthecrosssectionwhenthebeam waistpositionOlasastartinglocationforthewholequartzcrystal cavity,therefore,thisplaceisthebestinstallationlocationofactivemedium. Keywords:ringcavity;fourfrequencydifferentiallasergyro;Gaussianbeams;transmissionmatrix 0 引 言 射光强分布的关系。 激光陀螺 是基于 Sagnac效应发展起来的一种光 电

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