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文档简介
高斯光束的传输与变换 式中 方形球面镜共焦腔的行波场 方形球面镜共焦腔的行波场 光束宽度变换 远场发散角 远场发散角 等相位面变化与等价共焦腔 任意一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价 任意一个稳定球面腔唯一地等价于某一个共焦腔 等价共焦腔 等价共焦腔 等价共焦腔 一般稳定球面腔 R1 R2 L 行波场的基模光斑尺寸为 等价共焦腔 镜 和镜 上的基模光斑尺寸为 等价共焦腔 谐振频率 得方形镜稳定腔模的谐振频率为 远场发散角 高阶横模的远场发散角 基模高斯光束的特征参数 基模高斯光束的特征参数 基模高斯光束的特征参数变换规律 1 自由空间传输 z 基模高斯光束的特征参数变换规律 1 自由空间传输 高斯光束的特征参数变换规律 2 薄透镜变换 可得薄透镜对傍轴光线的变换矩阵为 高斯光束的特征参数变化规律 可以产出q参数经过薄透镜变换时 光束宽度项不变 只是等相位面项发生变化 所以 高斯光束的特征参数变化规律 A2 x y B1 B2 f f 0 A1 由透镜引入的位相变化为 高斯光束的特征参数变化规律 透镜入射面 透镜出射面 所以出射面的等相位面分布为 高斯光束的特征参数变化规律 高斯光束的特征参数变化规律 可得薄透镜对傍轴光线的变换矩阵为 变换公式的应用 A B C D 变换前束腰 变换后束腰 变换公式的应用 A 束腰 A B 自由空间传输 B C 透镜变换 C D 自由空间传输 D 束腰 变换公式的应用 在D点R为无穷大所以 变换公式的应用 变换公式的应用 光束宽度项 变换公式的应用 同几何光学类似 变换公式的应用 变换公式的应用 变换公式的应用 高斯光束的准直与聚焦 作业1 1 今有一个球面腔R1 120mm R2 200mm l 80mm 激光输出镜为R2a 证明该腔为稳定腔 求出它的等效共焦参数 并画出示意图 b 沿激光传输方向 距离输出镜R2100mm的位置放置一个薄凸透镜 透镜焦距为f 100mm 试计算由谐振腔输出的光束经透镜f变换后的束腰距离透镜f的距离 并画出示意图 利用q参数的ABCD定律计算 作业2 一个光学谐振腔由两个平面反射镜M1和M2以及一个凸透镜组成 两个平面反射镜的间隔为L 凸透镜位于光学谐振腔中间 如图 试用ABCD矩阵和q参数方法证明该光学谐振腔的稳定性条件 作业3 2 半导体激光泵浦固体激光器中常采用端面泵浦的形式 设固体激光器的腔型为平 凹腔 凹面镜的曲率半
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