深圳大学电子科学与技术学院 §23开腔模式和衍射理论分析方法 Q:在一个没有侧面边界的区域中,是否存在 着电磁场的本征态,即不随时间变化的稳 态场分布?如果存在,应该如何求出这些 场分布? 更关心镜面上的场。激光输出直接与镜面上的 场相联系。镜面上稳态场分布的形成可以 看成是光在两个镜面间往返传播的结果。 因此,两个镜面上的场必然是互相关联的: 个镜面上的场可以视为另一个镜面上的 场所产生,反之亦然
深圳大学电子科学与技术学院 §2.3 开腔模式和衍射理论分析方法 Q：在一个没有侧面边界的区域中，是否存在 着电磁场的本征态，即不随时间变化的稳 态场分布？如果存在，应该如何求出这些 场分布？ 更关心镜面上的场。激光输出直接与镜面上的 场相联系。镜面上稳态场分布的形成可以 看成是光在两个镜面间往返传播的结果。 因此，两个镜面上的场必然是互相关联的： 一个镜面上的场可以视为另一个镜面上的 场所产生，反之亦然
深圳大学电子科学与技术学院 He-Ne溦光器基模 Nd: YAG激光器多模
深圳大学电子科学与技术学院 He-Ne激光器基模 Nd:YAG激光器多模
深圳大学电子科学与技术学院 激光的横模( transverse modes) 反射镜的有限大小会引起衍射损耗,而且 在决定开腔中激光振荡能量的空间分布方 面,衍射将起主要作用 ·非选择性损耗将使横截面内各点的场按同 样的比例衰减,对场的空间分布不会发生 重要影响 ·衍射主要发生在镜的边缘上,将对场的空 间分布发生重要影响;而且,只要镜的横 向尺寸是有限的,这种影响将永远存在
深圳大学电子科学与技术学院 一、激光的横模(transverse modes) • 反射镜的有限大小会引起衍射损耗，而且 在决定开腔中激光振荡能量的空间分布方 面，衍射将起主要作用 • 非选择性损耗将使横截面内各点的场按同 样的比例衰减，对场的空间分布不会发生 重要影响 • 衍射主要发生在镜的边缘上，将对场的空 间分布发生重要影响；而且，只要镜的横 向尺寸是有限的，这种影响将永远存在
深圳大学电子科学与技术学院 ·为突出特征、简化分析,提出理想的开腔 模型:两块反射镜片沉浸在均匀的、无限 的、各向同性的介质中。没有侧壁的不连 续性,决定衍射效应的孔径由镜的边缘所 构成。 ·考虑在开腔中往返传播的一列波
深圳大学电子科学与技术学院 • 为突出特征、简化分析，提出理想的开腔 模型：两块反射镜片沉浸在均匀的、无限 的、各向同性的介质中。没有侧壁的不连 续性，决定衍射效应的孔径由镜的边缘所 构成。 • 考虑在开腔中往返传播的一列波
深圳大学电子科学与技术学院 ·用波在孔阑传输线中的行进来模拟它在平面 开腔中的往复反射(暂不考虑干涉效应)。 这种孔阑传输线由一系列同轴的孔径构成, 这些孔径开在平行放置着的无限大完全吸收 屏上,相邻两个孔径的距离等于腔长,孔径 大小等于镜的大小 光从一个孔径传播到另外一个孔径,就等效 于光在开腔中从一个反射镜面传播到另 镜面。在通过每一个孔阑时光将发生行射 射到孔的范围以外的光将被屏所吸收(对应 于损耗)
深圳大学电子科学与技术学院 • 用波在孔阑传输线中的行进来模拟它在平面 开腔中的往复反射（暂不考虑干涉效应）。 这种孔阑传输线由一系列同轴的孔径构成， 这些孔径开在平行放置着的无限大完全吸收 屏上，相邻两个孔径的距离等于腔长，孔径 大小等于镜的大小。 • 光从一个孔径传播到另外一个孔径，就等效 于光在开腔中从一个反射镜面传播到另一个 镜面。在通过每一个孔阑时光将发生衍射， 射到孔的范围以外的光将被屏所吸收（对应 于损耗）