第五章光学谐振腔VIP免费

2010-10主讲人：武传龙导师：冯国英时间：2010年10月5.1横模•5.1.1横模的强度分布•5.1.2高斯光束的特征•5.1.3谐振腔的结构•5.1.4激光谐振腔的稳定性•5.1.5衍射损耗•5.1.6高阶模•5.1.7有源谐振腔•5.1.8谐振腔的灵敏度•5.1.9选模技术•5.1.10新型稳定腔的设计示例§5.1.1横模的强度分布1.横模形成2.圆对称模的强度分布那些在两个反射镜之间来回反射，其振幅和相位保持不变的电磁场才能存在于光学谐振腔中。这些特殊场的分布形成无源谐振腔的横电磁模。)exp()(cos][),,(220lLzrlplplplTEM式中，，z为光束的传播方向；为垂直于光束的极坐标。表示高斯光束的光斑半径尺寸；其定义为TEM00模的强度为轴线峰值的1/e2时的半径。表示p阶l次广义拉盖尔多项式。（5.1）给出的强度分布是径向部分与交响部分的乘积。P表设径向节点数，l表示角向节点数。由于径向分布是衰减的，如果l=0，模的中心是亮点。)(/)(222zzr,rlpL)exp()(z图5.1圆柱形（a）和矩形（b）的横模花样示例。对于圆柱形模，前后两个坐标分别表示暗环数和花样中的暗代数。对于矩形模，两个下标分别表示x，y方向的暗带数2010-102、汽车驾驶员一般应具备哪些知识？汽车驾驶员应对确保安全和对各种事物规律性的必要认识和理解。应具备“五知”、撞击力、速度、空间等几个方面概念。（1）“五知”：指知“人、车、路、天、货”；（2）撞击力：汽车在运动中动能，可根据物理学动能定律公式求得。要明确车速愈快，动能愈大，所以道路上任何人、车、物是经不起撞击的；（3）速度：汽车在运行过程中遇到意外情况不是一刹就停的。所以驾驶车辆人员必须掌握速度和制动距离的概念。要明确车速提高一倍，制动距离要增加四倍；（4）空间：是前后车距、横向和低空障碍高度等。2010-103、最易发生交通事故有哪些原因？（1）车辆出发前未做安全检查；（2）超速、开快车；（3）长途、长时间开车，精神体力不佳；（4）酒后开车；（5）随意超车、乱换车道、蛇行；（6）在高速公路行使路肩；（7）未保持安全距离；（8）不专心开车，驾驶中与人谈笑，或者车行中打电话，做其它事情等；（9）闯红灯、闯平交道；（10）转弯时未减速慢行。如果将合适的拉盖尔多项式代入（5.1），可以求出图5.1（a）所示的膜的强度分布即图5.2示出了最低阶模和阶数仅高于它的两个横模的强度分布。20201102121)(,1)(,1)(LLL100100,,TEMTEMTEM=§5.1.2高斯光束的特征•沿z轴方向传播的基模高斯光束的表示]})2([exp{])(exp[)(),,(22200fzarctgRrzkizrzczyx)(])(1[)(2zffzfzfzzRR20)(1)(fzzff020,其中，c为常数，r2=x2+y2，k=2/，0为基模高斯光束的腰斑半径，f称为高斯光束的共焦参数高斯光束的轮廓线高斯光束在自由空间的传输规律振幅因子光斑半径(z)基模高斯光束在横截面内的场振幅分布按高斯函数所描述的规律从中心向外平滑地降落。由振幅降落到中心值的1/e处的点所定义的光斑半径为(z)远场发散角0（定义在基模高斯光束强度的1/e2点的远场发散角）002)(2limzzzfar-fieldbeamangle•相位因子等相位面的曲率半径R(z)•因子kr2/2R表示与横向坐标（x,y）有关的相位移动，表明高斯光束的等相位面是以R为半径的球面，其曲率半径随坐标而变化，且曲率中心也随z不同而不同；当z=f时，R(z)=2f；当z=0时，R(z)；z时，R(z)。•曲率中心的位置=z-R(z)，说明球心在共焦腔腔外，说明球心在共焦腔腔内fzRzfz)(,时当fzRzfz)(,时当§5.1.3谐振腔的结构图5.6所示的高斯曲线距离束腰t1处的波前曲率为R1，如果在t1处放一面曲率半径为R1的镜子，模的形状就不会发生变化，t2处相同。下面给出模参量ω1、ω2、ω0，t1，和t2同谐振腔参量R1，R2和L之间的关系图5.7示出了几种最常用谐振腔结构§5.1.4激光谐振腔的稳定性1)1)(1(021RLRL在稳定区工作的光学谐振腔内，波在反射镜之间传播时的扩展并不明显，这一事实可以用如下稳定性的叛据来表示通常采用图5.8来说明腔是否稳定。图示每一点表示一种特...