第三节光学谐振腔的稳定性条件VIP免费

第三节光学谐振腔的稳定性条件问题1：什么是稳定腔？光线在谐振腔内往返任意多次也不会横向逸出腔外的谐振腔称为稳定谐振腔，简称稳定腔。问题2：什么是非稳腔？光线在谐振腔内往返有限次即横向逸出腔外的谐振腔称为非稳定谐振腔，简称非稳腔。：光线与轴线的夹角：光线离轴线的距离其中两个参数表示：、一条傍轴光线可以用rrr符号规则：出射方向在轴线上方取出射方向在轴线下方取光线矩阵tgrsin傍轴满足＃说明：矩阵表示，为一条傍轴光线可以用列11222211rDCBrDCB,r,AAr的变换作用描述光学系统对光线，则可用矩阵出射光线，变成，经过一个光学系统后若一条入射光线光线变换矩阵后引起的坐标变化。入射光线经过光学系统描述变换矩阵就是该光学系统的光线矩阵即,DCBrrr112112ADCBAz光学系统1r2r1r2r121z2z2211rLr后，成为光线传输距离设光线),(11r2r21r1L),(22r101L12112LTLrr光线变换矩阵为则有LT阵自由空间的光线变换矩1112211222Rrrr反射角入射角则有2211rr的光线为经过球面反射镜反射后设光线),11r（),22r（R1201RTR符号规则：凹面镜R取凸面镜R取RT矩阵球面反射镜的光线变换薄透镜的光线变换矩阵Tf可得薄透镜对傍轴光线的变换矩阵为1101fTf11212frrr由L光线在腔内往返传播的矩阵往返传播一次的光线变换矩阵11215510L1120110L11201rRRr＝次后：光线在腔内往返传播一112111212255)]21)(21(2[)]21(22[)2L(121rRLRLRLRLRRRLRLr光线在腔内往返传播的矩阵DCB)]21)(21(2[)]21(22[)2L(121T21112122ARLRLRLRLRRRLRL往返矩阵：光线在腔内往返传播的矩阵谐振腔的等效周期透镜波导由于曲率半径为R的球面反射镜对傍轴光线的反射变换与焦距的薄透镜对其的折射变换等效2Rf因此，可以将光线在谐振腔内的往返传播等效于光线通过一个周期透镜波导的传播，每一次反射对应于通过—个薄透镜。000000...rTrTTTTrrnrnTnnnnn个为：次后的光线在腔内往返传播光线往返传播n次的光线变换矩阵)(21arccos)1sin(DsinnsininnBs)1sin(sinsin1DADCBAnnCnnADCBATnnnnnn式中往返传播n次的光线变换矩阵0000nnnnnnDrCBrArn数为次往返后光线的坐标参往返传播n次的光线变换矩阵2222201222111)]}21)(21(2[21{2111)(21121221212212112RRLRLRLRRLRLRLRLRLRLRLDA因此，要求共轴球面腔的稳定性条件要傍轴光线不逸出腔外要傍轴光线不逸出腔外要求Tn的各元素取有限实数要求Tn的各元素取有限实数要求为实数要求为实数1)1)(1(01102121221RLRLRRLRLRL得：——谐振腔稳定性条件112211RLgRLgg参数：引入谐振腔的1021ggg为：参数表示的稳定性条件R的符号规则：凹面镜向着腔内R取凸面镜向着腔内R取共轴球面腔的稳定性条件以g1、g2为轴可以画出稳区图对称共心腔（-1,-1）平平腔（1,1）g2g1-1-1101对称共焦腔共轴球面腔的稳定性条件。稳定工作状态，称为于出腔外，这种谐振腔处无限多次而不会横向逸腔内往返的腔，腔内傍轴光线在满足稳定腔10a.21gg特点...