最新对称共焦腔内外的光场分布资料ppt课件.ppt

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1、对称共焦腔内外的光场分布资料求解本征积分方程可得镜面上场的振幅分布；镜面上场的位相分布；模的衰减；模的相移；模的谐振频率。3.2.1共焦腔镜面上的场分布一.方形镜面对称共焦腔设方镜每边长为2a，共焦腔的腔长为L，光波波长为λ，并把x，y坐标的原点选在镜面中心,而以(x，y)来表示镜面上的任意点以方型镜面的对称共焦腔为例,求解(3-7)式方程②定义基模光斑半径为基模振幅最大值的1/e处基模光束的能量集中在光斑有效截面圆内.上式表明，共焦腔基模在镜面上的光斑半径与镜的横向尺寸无关，只与腔长有关。这是共焦腔的主要特征。数值例：L=1m,λ=10.6μm,共焦腔的CO2激光器ω0s≈1.

2、84mmL=30cm,λ=0.6328μm,共焦腔的He—Ne激光器ω0s≈0.25mm可见，共焦腔的光斑半径非常小。由可知,增大镜面宽度,只减少衍射损耗,对光斑尺寸并无影响.③镜面上场的振幅和强度分布—高阶横模利用基模光斑半径，本征函数的解可以写为：当m、n取不同时为零的一系列整数时,由上式可得出镜面上各高阶横模的振幅分布因为故因为故因为故TEM20因为故因为故TEM11方向各出现三条暗线在时和当xuxxyxxxCussss0230)exp()212216(300202203303030=±==+--=wwww因为故可以看出，TEMmn模在镜面上振幅分布的特点取决于厄米多项式与

3、高斯函数的乘积。厄米多项式的零点决定场的节线，厄米多项式的正负交替的变化与高斯函数随着x、y的增大而单调下降的特征决定着场分布的外形轮廓。④高阶模的光斑尺寸与基模的关系可见,阶次越高,光斑半径越大,光强分布越偏离中心.图(3-5)的变化曲线及相应的光强分布2.镜面上场位相分布:共焦腔反射镜面本身构成光场的一个等相位面。由于为实函数,说明镜面上各点的光场相位相同,共焦腔反射镜面本身构成光场的一个等相位面①由自在现模umn(x,y)的辐角决定。注意：不同于平行平面腔！平行平面腔镜面上不同相。3.单程相移与谐振频率：而当q一定时，若m、n改变，则横模的频率也将发生变化由以上两式可得共焦

4、腔的振荡频率图图(3-6)方形镜共焦腔的振荡频谱从上式可以看见，共焦腔在频率上是高度简并的，（2q+m+n）相同的所有模式都具有相同的谐振频率。如：TEMmnq，TEMm-1，n+1，qTEMm，n-2，q+1，TEMm-2，n，q+1，TEMm+1，n-3，q+1等都有相同的频率。这种现象会对激光器的工作状态产生不良影响.因为所有频率相等的模式都处在激活介质的增益曲线的相同位置处,从而彼此间产生强烈的竞争作用,导致多模振荡,使输出激光光束质量变坏.普通激光器的输出都是多模的激光多横模振荡示意图3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布一、方形镜对称共焦腔的行波场－厄米-高斯光

5、束1、推导方法菲涅耳—基尔霍夫衍射积分公式腔内、外任一点的场镜面上的场2、腔中的场分布——由镜面M1上的场分布在腔内造成的行波求得定义得腔中场分布图3-7计算腔内外光场分布的示意图上式表示TEMmn模在腔内任意点(x,y,z)处的电场强度。其中,实部代表振幅,虚部代表相位描述了波阵面上的相位分布，称为相位因子（1）Hm，Hn——m阶、n阶厄米多项式,确定了场在x、y方向的大小及节线数目Hm:有m个零点,x方向有m条节线;Hn:有n个零点,y方向有n条节线.(2)高斯函数,随增大而变小,确定了场的收敛性(集中于z轴附近).考虑到镜的适当透过率后，umn(x,y,z)也适用于腔外的场

6、。3、腔外的场分布第二单元.温馨一家人第2课谢谢你们，我的父母父母最爱吃的菜是什么？父母最爱吃的水果是什么？父母的鞋子分别是几号？父母的生日是哪一天？父亲节母亲节世界上的第一个父亲节，1910年诞生在美国，是由住在美国华盛顿州的布鲁斯·多德夫人倡导的，多德夫人的母亲在生育第六个孩子时，因难产而死，多德夫人的父亲威廉·斯马特先生，他在妻子过世后，独自一人在华盛顿州东部的一个乡下农场，承担起抚养、教育六个孩子的重任，多德夫人在家中排行老二，亦是家里唯一的女孩，女性的细心特质，让她更能体会父亲的辛劳，斯马特先生白天辛劳地工作，晚上回家还要照料家务与每一个孩子的生活，经过几十年的辛苦，儿

7、女们终于长大成人，当子女们盼望能让斯马特先生好好安享晚年之际，斯马特先生却因多年的过度劳累于1909年辞世。多德夫人就写信向市长与州政府表达了自己的想法，并建议以她父亲的生日——每年的6月5日作为父亲节。养育之恩小丽的账单：1、扫地：5元2、拖地板：5元3、擦玻璃：5元4、洗碗：5元合计：20元父母的账单：1、10年来的食物：0元2、10年来的衣服：0元3、学习上的耐心指导：0元4、生活上的关怀：0元合计：0元小擂台我是家庭的一员，帮助家里做些力所能及的家务活，是我应尽的义务，不