[工学]光电子技术_ch3激光原理2.pdf

光电子技术 Optoelectronics Technique 3.3激光器基本结构及输出Ch.3 激光原理 谐振腔模式 谐振腔纵模 3.3激光器基本结构及输出Ch.3 激光原理 谐振腔横模 综合腔中的场的纵模和横模的概 念，用符号TEM 表示谐振腔中的 mnq 场的特征。符号TEM表示腔中的场 是横电磁波；符号q表示轴向驻波 节点数目(严格讲为波节点数一),一 个q值代表一个轴向模；符号mn表 示横向驻波波节的数目，它由腔镜 面上的场分布来确定。不同的mn的 值，表示不同的横模，即有不同的 模式花样。通常也用符号TEMmn表 示不同的横模。例如m=n=0的模， 即TEM00q或TEM00模表示最低阶横 模，亦称基模。 5. 横模产生的物理原因 开腔模式形成的定性解释 6. 横模－横向场分布（表现为不同光斑花样） （1）x, y 轴对称 TEMmn m －X 向暗区数 n －Y 向暗区数 TEM00 TEM10 TEM20 TEM03 TEM11 TEM31 （2）旋转对称 TEMmn m －暗直径数；n －暗环数(半径方向) TEM TEM TEM TEM TEM TEM 00 01 02 10 20 30 • 基(横)模 TEM00 • 光斑轴对称或旋转对称分布取决于腔镜的几何形状 • 增益介质的不均匀或腔内插入其它光学元件（布氏窗、 反射镜等）会破坏腔的旋转对称性，出现轴对称横模。 §2.3 开腔衍射理论分析方法 一、衍射理论的基本出发点与自再现概念 1. 惠更斯--菲涅尔衍射原理及基尔霍夫衍射积分  ik ik e          u x y , u x y , 1 cos d s    4  s  倾斜因子 S 曲面上光场分布函数 各子波源发 出的球面波 从普遍的电磁场理论推导衍射积分公式 参见朱如曾“激光原理”P.446 2. 自再现模概念   P(x,y) P’     u x , y   M1 M2 u x , yj