光電子技術(shù)激光器件固體激光器諧振腔

光電子技術(shù)激光器件固體激光器諧振腔第1頁/共61頁2固體激光諧振腔5.0預(yù)備知識5.1熱透鏡腔和基模動態(tài)穩(wěn)定腔第2頁/共61頁35.0預(yù)備知識基模高斯光束的基本性質(zhì)光學(xué)傳輸矩陣ABCD法則諧振腔的本征方程和穩(wěn)定性條件穩(wěn)定腔與基模高斯光束G參數(shù)等價腔非穩(wěn)腔第3頁/共61頁4基模高斯光束的基本性質(zhì)第4頁/共61頁5垂直于傳播方向的場振幅分布第5頁/共61頁6光斑半徑隨z成雙曲線第6頁/共61頁7等相位面第7頁/共61頁8相移總相移：幾何相移：徑向相移：附加相移：第8頁/共61頁9瑞利長度（共焦參數(shù)）第9頁/共61頁10遠(yuǎn)場發(fā)散角第10頁/共61頁11高斯光束的復(fù)參數(shù)表示第11頁/共61頁12傳輸矩陣離軸距離光線與軸線距離第12頁/共61頁13常用光學(xué)傳輸矩陣1均勻介質(zhì)中傳播第13頁/共61頁14常用光學(xué)傳輸矩陣2界面折射第14頁/共61頁15常用光學(xué)傳輸矩陣3球面折射第15頁/共61頁16常用光學(xué)傳輸矩陣4球面反射鏡第16頁/共61頁17常用光學(xué)傳輸矩陣5薄透鏡第17頁/共61頁18常用光學(xué)傳輸矩陣6平板第18頁/共61頁19高斯光束q參數(shù)的ABCD法則第19頁/共61頁20諧振腔的本征方程和穩(wěn)定性條件第20頁/共61頁21諧振腔穩(wěn)定性條件第21頁/共61頁22穩(wěn)定腔與基模高斯光束第22頁/共61頁23穩(wěn)定腔與基模高斯光束第23頁/共61頁24G參數(shù)等價腔第24頁/共61頁25穩(wěn)定腔與基模高斯光束第25頁/共61頁26g*參數(shù)等價腔第26頁/共61頁27穩(wěn)定腔與基模高斯光束第27頁/共61頁28非穩(wěn)腔內(nèi)共軛點的光束參數(shù)與諧振腔參數(shù)關(guān)系第28頁/共61頁29非穩(wěn)腔內(nèi)共軛點的光束參數(shù)與諧振腔參數(shù)關(guān)系第29頁/共61頁30正分支非穩(wěn)腔第30頁/共61頁31負(fù)分支非穩(wěn)腔第31頁/共61頁32習(xí)題8求證：穩(wěn)定腔的判據(jù)為：習(xí)題9求證：對于高斯光束第32頁/共61頁335.1熱透鏡腔和基模動態(tài)穩(wěn)定腔一、熱透鏡腔二、基模動態(tài)穩(wěn)定腔三、基模動態(tài)穩(wěn)定望遠(yuǎn)鏡腔四、類透鏡介質(zhì)中的高斯光束第33頁/共61頁34一、熱透鏡腔——類透鏡介質(zhì)－正透鏡＋負(fù)透鏡第34頁/共61頁35類透鏡介質(zhì)第35頁/共61頁36類透鏡的焦距？？<<<厚透鏡第36頁/共61頁37厚透鏡的焦距第37頁/共61頁38類透鏡的焦距第38頁/共61頁39熱透鏡第39頁/共61頁40諧振腔中的熱透鏡第40頁/共61頁41熱透鏡腔的g*參數(shù)等價腔第41頁/共61頁42熱透鏡腔的g*參數(shù)等價腔第42頁/共61頁43熱透鏡腔的穩(wěn)定性第43頁/共61頁44g*參數(shù)圖上工作點運動方程第44頁/共61頁45熱透鏡腔中遠(yuǎn)場發(fā)散角和光焦度的關(guān)系第45頁/共61頁46二、基模動態(tài)穩(wěn)定腔第46頁/共61頁47習(xí)題10穩(wěn)定腔球面輸出鏡如圖所示：為使輸出面處的等相位面為平面，（光從左向右傳播）求證：第47頁/共61頁48基模動態(tài)穩(wěn)定腔動態(tài)穩(wěn)定性第48頁/共61頁49熱不靈敏腔熱不靈敏腔條件深度熱穩(wěn)腔條件第49頁/共61頁50熱不靈敏腔舉例激光輸出方向第50頁/共61頁51三、基模動態(tài)穩(wěn)定望遠(yuǎn)鏡腔第51頁/共61頁52望遠(yuǎn)鏡腔的深度熱穩(wěn)條件第52頁/共61頁53四、類透鏡介質(zhì)中的高斯光束第53頁/共61頁54熱透鏡介質(zhì)中的傳輸矩陣第54頁/共61頁55考慮端面折射的熱透鏡的傳輸矩陣第55頁/共61頁56熱透鏡中的高斯光束（1）第56頁/共61頁57熱透鏡中的高斯光束（2）第57頁/共61頁58熱透鏡中的高斯光束（3）最小曲率半徑處：第