方形镜共焦腔的行波场.pptVIP

3、等相位面的分布旋转抛物面方程忽略附加相移因子，在近轴情况下，z0点的等相位面方程为：抛物面焦距：可以证明，在近轴情况下，共焦场的在z处的等相位面近似为球面，其曲率半径为：与腔的轴线交于z0点的等相位面方程可以写成：等相位面曲率半径证x(0,0,z0)(x,0,z)z令?(x,0,z)=?(0,0,z0)等相位面为抛物面,近似为球面,焦距为R/2,曲率半径为R等相位面方程共焦腔的反射镜面是两个等相位面，与场的两个等相位面重合，且曲率半径最小。1一般情况下，共焦腔的等相面凹面向着腔的中心的球面2腔中点或距腔中点无限远处，等相面为平面3当时，当时，4当时，5当时，6当时，73、等相位面的分布3、等相位面的分布共焦场等相面的分布共焦腔等相位面的一个重要的性质：若在等相位面处放置一个具有相应曲率的反射镜片，不影响共焦腔的场分布。A例：某共焦腔氦氖激光器，L=30cm,B某共焦腔二氧化碳激光器，L=1m,C基模远场发散角：双曲线两根渐近线之间的夹角：D一般激光器的远场发散角都很小，约为10－3弧度，也就是表明激光具有很好的方向性。4、远场发散角4、远场发散角不同的腰半径的激光光束的远场发散角对比图4、远场发散角高阶横模的光束发散角和可以通过基模的光斑和发散角求出来：2.7圆形镜共焦腔圆形镜共焦腔镜面上的场分布圆形镜共焦腔中的行波场02提纲01圆形球面镜共焦腔自再现模积分方程：为镜面上的极坐标，：缔合拉盖尔多项式在近轴范围内，当时，圆形镜共焦腔积分方程的本征函数的近似解：2020本征值的近似解：012021镜面上对基模及高阶模的场振幅分布：022022．．．．．．．．．．．．．．．．．03圆形镜对称共焦腔镜面光场分布圆形镜对称共焦腔镜面模的振幅和相位分布基模在镜面上的振幅分布是高斯型的，整个镜面上没有节线在镜面中心处（r=0）处，振幅最大。基模在镜面上的光斑半径(当基模振幅下降到中心值的1/e处与镜面中心的距离)：周炳琨《激光原理》第四版62页对于高阶模，在沿辐角方向有节线，数目为m；沿半径方向有节圆，节圆数为n；m、n增加，模的光斑半径增大，并且光斑半径随着n的增大比随着m增大来的更快；圆形共焦镜面本身也是等相位面。高阶模的光斑半径：振幅降低至最外面的极大值的1/e处的点与镜面中心的距离；圆形镜共焦腔横截面场强度分布TEM00TEM02圆形镜共焦腔横截面场强度分布圆形镜共焦腔横截面场强度分布TEM01圆形镜共焦腔模的谐振频率为:01自再现模在腔内一次渡越的总相移为:02高度简并！03单程相移和谐振频率单程损耗根据场的分布可知：x知道了腔镜面上的场分布之后，利用菲涅耳—基尔霍夫衍射积分可以求出共焦腔内或腔外任意一点的场分布。圆形球面镜共焦腔的行波场圆形镜共焦腔的行波场分布与方形镜完全类似，对圆形镜共焦腔的行波场特性的分析可以按照方形镜同样的方法进行。两者的基模光束的振幅分布、光斑尺寸、等相位面的曲率半径及光束发散角都完全相同。一般稳定球面腔的模式特征激光应用之激光窃听背景STEP1STEP2STEP3STEP4而在高科技发展的今天，激光技术的应用已经进入各个领域，由于它具有能量集中，可远距离传输的优点，可以应用到远距离窃听的领域里来。窃听的形式多种多样在战争中可以把电线接在敌人的通话线路上进行窃听在破案过程中，公安人员为了掌握破案线索，把微型话筒放在犯罪嫌疑人经常出没的地方，监听他们谈话的内容，掌握确凿的证据。原理声源?空气振动?玻璃振动激光束会被玻璃反射?光斑振动通过硅光片或者光电二极管光斑振动?电流振动用扬声器还原成声音稳定球面腔与共焦腔的关系稳定球面腔模的特征镜面上的光斑尺寸模体积等相面的分布谐振频率衍射损耗基模远场发散角提纲由两个曲率半径不同的球面镜按照任意间距组成的腔一般球面镜腔：可以从光腔的衍射积分方程出发严格建立，以共焦腔的模式理论为基础，等价共焦腔的方法一般稳定球面镜腔的模式理论：当它们满足条件时。一般稳定球面镜腔：一般稳定球面镜腔一、一般稳定球面腔与共焦腔的关系共焦腔与稳定球面腔的等价性根据共焦腔模式理论：任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价；而任何一个稳定球面镜腔唯一地等价于一个共焦腔。