光学谐振腔的一般问题.ppt

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1、3.1 3.1 3.1 3.1 光学谐振腔的一般问题光学谐振腔的一般问题光学谐振腔的一般问题光学谐振腔的一般问题一、光学谐振腔的构成与分类一、光学谐振腔的构成与分类一、光学谐振腔的构成与分类一、光学谐振腔的构成与分类1.1.开腔开腔 最常用的一种谐振腔形式。最常用的一种谐振腔形式。通常的气体激光器和大部分固体激光器都通常的气体激光器和大部分固体激光器都采用开腔。采用开腔。主要特点：主要特点：侧面敞开，没有光学边界；侧面敞开，没有光学边界；L L，LdLd。一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类2.2.闭腔闭腔半导体激光器原理示意

2、图一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类2.2.闭腔闭腔一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类2.2.闭腔闭腔一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类3.3.气体波导腔气体波导腔气体波导腔示意图一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类其它腔型其它腔型环形腔环形腔折叠腔折叠腔一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类一、光学谐振器

3、的构成与分类一、光学谐振器的构成与分类本课程中：本课程中：开腔开腔-重点讨论重点讨论 闭腔闭腔-不讨论不讨论 气体波导腔气体波导腔简要介绍简要介绍二、光学谐振器的作用二、光学谐振器的作用二、光学谐振器的作用二、光学谐振器的作用1.1.提供光学反馈提供光学反馈 反馈的效果和特征决定于反馈的效果和特征决定于 （1 1）组成腔的两个反射镜的反射率。）组成腔的两个反射镜的反射率。（2 2）反射镜的几何形状和它们之间的组合方式）反射镜的几何形状和它们之间的组合方式二、光学谐振器的作用二、光学谐振器的作用二、光学谐振器的作用二、光学谐振器的作用2.2.波形的限制作用波形的限制作用 （1 1）对方向的限制；

4、）对方向的限制；（2 2）对频率的限制；）对频率的限制；（3 3）控制腔内实际振荡的模式数目，提高光子）控制腔内实际振荡的模式数目，提高光子简并度。简并度。二、腔与模的一般联想二、腔与模的一般联想二、腔与模的一般联想二、腔与模的一般联想模模的概念：的概念：一切被约束在有限空间范围内的电磁场，都只一切被约束在有限空间范围内的电磁场，都只能存在于一系列分立的本征状态之中，场的每一个能存在于一系列分立的本征状态之中，场的每一个本征态就称为一个本征态就称为一个模模。在激光技术中，电磁场被光学谐振器部分或者在激光技术中，电磁场被光学谐振器部分或者全部地约束在腔内，我们将光学谐振器内可能存在全部地约束在腔

5、内，我们将光学谐振器内可能存在的电磁场的本征态称为腔的的电磁场的本征态称为腔的模式模式，亦即激光器的，亦即激光器的模模式式。三、腔与模的一般联系三、腔与模的一般联系三、腔与模的一般联系三、腔与模的一般联系 给定了腔的具体给定了腔的具体几何结构几何结构，振荡模式的特征就，振荡模式的特征就确定了。确定了。模的基本特征：模的基本特征：（1 1）每一个模的电磁场分布，特别是腔的横截）每一个模的电磁场分布，特别是腔的横截面内的场分布；面内的场分布；（2 2）模的振荡频率；）模的振荡频率；（3 3）模的损耗情况；）模的损耗情况；（4 4）模的发散角。）模的发散角。对于开腔对于开腔RR1 1，R R2 2，L L