概述光腔理论的一般问题学习教案

1、会计学1概述光腔理论的一般问题概述光腔理论的一般问题第一页，编辑于星期二：七点 二十八分。第1页/共34页第二页，编辑于星期二：七点 二十八分。第2页/共34页第三页，编辑于星期二：七点 二十八分。第3页/共34页第四页，编辑于星期二：七点 二十八分。第4页/共34页第五页，编辑于星期二：七点 二十八分。n光纤激光器的光谐振腔也属介质波导腔。第5页/共34页第六页，编辑于星期二：七点 二十八分。稳腔之间，只有少数特定光线能在腔内往返传播第6页/共34页第七页，编辑于星期二：七点 二十八分。第7页/共34页第八页，编辑于星期二：七点 二十八分。本章仅讨论由两个球面镜构成的开放式光学谐振腔谐振腔可

2、以按不同的方法分类：谐振腔可以按不同的方法分类：第8页/共34页第九页，编辑于星期二：七点 二十八分。第9页/共34页第十页，编辑于星期二：七点 二十八分。振荡模的特征也就随之确定下来-腔与模的一般联系。第10页/共34页第十一页，编辑于星期二：七点 二十八分。n就可以唯一地确定模的基本特征。就可以唯一地确定模的基本特征。第11页/共34页第十二页，编辑于星期二：七点 二十八分。（驻波型谐振腔）。横模与纵模体现了电磁场模式的两个方面，一个模式同时属于一个横模和一个纵模。第12页/共34页第十三页，编辑于星期二：七点 二十八分。第13页/共34页第十四页，编辑于星期二：七点 二十八分。222qL

3、q2qLq Lcqq2Lcq2结论：L一定的谐振腔只对一定频率的光波才能提供正反馈，使之谐振； F-P腔的谐振频率是分立的。第14页/共34页第十五页，编辑于星期二：七点 二十八分。的q相应于不同的纵模，或相应于驻波场波腹的个数。n纵模间隔与q无关，腔的纵模在频率尺度上是等间隔排列的。第15页/共34页第十六页，编辑于星期二：七点 二十八分。第16页/共34页第十七页，编辑于星期二：七点 二十八分。per pass, photon lifetimes, and quality factor Q to describe losses in resonators.第17页/共34页第十八页，编辑于

4、星期二：七点 二十八分。第18页/共34页第十九页，编辑于星期二：七点 二十八分。1、几何偏折损耗、几何偏折损耗第19页/共34页第二十页，编辑于星期二：七点 二十八分。greater the loss)LaN22、衍射损耗、衍射损耗第20页/共34页第二十一页，编辑于星期二：七点 二十八分。3、腔镜反射不完全引起的损耗、腔镜反射不完全引起的损耗第21页/共34页第二十二页，编辑于星期二：七点 二十八分。is especially serious in solid-state laser media.)4、固有损耗：、固有损耗：第22页/共34页第二十三页，编辑于星期二：七点 二十八分。第23

5、页/共34页第二十四页，编辑于星期二：七点 二十八分。10ln21II)2exp(01 II=?第24页/共34页第二十五页，编辑于星期二：七点 二十八分。另一种定义：0102III 单程渡越时光强的平均衰减百分数当损耗很小时201000021 (1 2 )2IIII eII 第25页/共34页第二十六页，编辑于星期二：七点 二十八分。2101rrII reII20121ln21rrr121(1)(1)2rrr121,1rr当第26页/共34页第二十七页，编辑于星期二：七点 二十八分。1 212121111lnln(1)(1)ln(1)ln(1)2222rrrtttt 121,1rr11221

6、0,10trtr 12121211111ln(1)ln(1)()()()22222rtttttt 121(1)(1)2rrr第27页/共34页第二十八页，编辑于星期二：七点 二十八分。)2exp(0mIImcLtm2)exp()(0RtItIcLR取t=0时刻的光强I0为初始光强，到t时刻为止在腔内往返m次后R称为腔的时间常数。由于腔内存在损耗，光场不再为简谐振动，而是振幅随时间指数衰减的阻尼振荡，其强度按频率的分布有一宽度 C=1/(2R) (full width at the half-power points)m=?第28页/共34页第二十九页，编辑于星期二：七点 二十八分。htNtI)

7、()()exp()(0RtNtNdttNtdNRR)exp()(0ttdNNt)(1000 01exp()RRNtttdtNRt第29页/共34页第三十页，编辑于星期二：七点 二十八分。PQ2VNhdtdPRQ2：储存在腔内的总能量； P：单位时间内损耗的能量腔的品质因数表示光腔的储能与损耗的特征。Q值大，表示光腔的储能好，损耗小，腔内光子寿命长。)exp()(0RtNtN第30页/共34页第三十一页，编辑于星期二：七点 二十八分。resonatorby dissipatedpower resonatorby storedenergy fieldQ第31页/共34页第三十二页，编辑于星期二：七点 二十八分。cLQcR22cLRLcRc221QcL2损耗参数小结：第32页/共34页第三十三页，