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文檔簡介
單程相移和諧振頻率
單程相移和諧振頻率
單程相移
諧振條件
諧振頻率
同一橫模的相鄰縱模的頻率間隔
同一縱模的相鄰橫模的頻率間隔附加相位超前量實函數(shù)
q與F-P腔中平行平面波相同
定義-光場分布坐標(biāo)均方差值的四倍為光斑半徑的平方TEM00TEM10TEM20TEM03TEM11TEM31厄米多項式的零點決定場振幅的節(jié)線5單程損耗(
mn)
本征值－決定模的相移和損耗
m、n與腔的菲涅爾數(shù)(N)腔的單程損耗鏡面上光場的相位分布
的輻角決定鏡面上場的相位分布
長橢球函數(shù)為實函數(shù)，表明鏡面上各點場的相位值相等
等相位面與共焦腔鏡面重合
同種腔
N
D
m,n
D
選橫模的物理基礎(chǔ)
不同腔共焦腔衍射損耗<<平行平面鏡腔衍射損耗
原因
1)球面鏡會聚作用
2)光場主要集中在鏡的中心共焦腔TEM00模單程渡越損耗近似公式
00=10.9×10－4.94N共焦腔的振蕩頻譜
模簡并－有相同頻率的不同模式
模簡并是共焦腔的一個特點
頻率簡并的不同橫模，其單程損耗并不相同同一頻率可以有多種模式可以存在：E0，Amn,
均為常數(shù)，－基模高斯光束腰斑半徑
－基模高斯光束z處光斑半徑方形鏡共焦腔的行波場
－厄米－高斯光束菲涅耳-基爾霍夫衍射積分鏡面上的場腔內(nèi)、外任一點的場坐標(biāo)原點在腔中心在鏡面上的場能用厄米-高斯函數(shù)描述的情況下，共焦腔場可以表示為：在一定近似情況下：區(qū)別共焦腔鏡面上腰斑尺寸基模光斑大小變化規(guī)律——雙曲線函數(shù)
基模光斑尺寸
基模場振幅分布基模場分布102、模體積－模式在腔內(nèi)所擴展的空間范圍對稱共焦腔基模體積
高階模體積－模階次，模體積
模體積－有貢獻(xiàn)的激發(fā)態(tài)粒子數(shù)～輸出功率w0s例：二氧化碳激光器
=10.6m,L=1m,2a=20mm=5.3cm3V=314cm3
/V=5.3/314=1.7%難以獲得高功率3、等相位面（波面）其中L為共焦腔腔長=2f對于一個等相位面應(yīng)有相位的坐標(biāo)原點k=2/為很大數(shù)近軸情況，z0z=f+z=f
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