北交大激光原理第4章高斯光束部分final

第四章 高斯光束理论 一、 学习要求与重点难点 学习要求 1． 掌握高斯光束的描述参数以及传输特性； 2． 理解q参数的引入，掌握q参数的ABCD 定律； 3． 掌握薄透镜对高斯光束的变换； 4． 了解高斯光束的自再现变换，及其对球面腔稳定条件的推导； 5． 理解高斯光束的聚焦和准直条件； 6． 了解谐振腔的模式匹配方法。 重点 1. 高斯光束的传输特性； 2. q参数的引入； 3. q参数的ABCD 定律； 4. 薄透镜对高斯光束的变换； 5. 高斯光束的聚焦和准直条件； 6. 谐振腔的模式匹配方法。 难点 1. q参数，及其ABCD 定律； 2. 薄透镜对高斯光束的变换； 3. 谐振腔的模式匹配。 二、知识点总结 222( )0220020( )1( )112 ( )lim22rwzzzew zwfwRR zzzw zezwf 振幅分布：按高斯函数从中心向外平滑降落。光斑半径高斯光束基本性质 等相位面：以 为半径的球面，远场发散角：基模高斯光束强度的点的远场发散角，  01/ 2221222200( )( ) 1( )( )( ) 1( )11( )( )( )( )( )wfwzw zR zR zzR zwziq zR zwzW zR Zwq zifz qz iz 0（或 ）及束腰位置w高斯光束特征参数光斑半径w(z)和等相位面曲率半径R(z)，q参数，将两个参数和统一在一个表达式中，便于研究高斯光束通过光学系统的传输规律 121121121ABCDARBRRABCDCRDAqBqqCqD121rrr傍轴光线的变换规律 r傍轴球面波的曲率半径的变换规律遵从相同的变换规律公式高斯光束参数的变换规律 121'00'000''ABCDAqBqCqDqwwFlllllwwF  公式高斯光束的聚焦:只讨论单透镜高斯光束的准直：一般为双透镜高斯光束参数的变换规律已知，，确定透镜焦距及透镜距离 ，高斯光束的模式匹配：实质是透镜变换，分两种情况已知两腔相对位置固定及，确定， 如何选择高斯光束的自再现变换和稳定球面腔 22000220112'1( ')(0)( )'2( )1wFllwwor q lqFR lllwR lll...