光电子技术激光器件固体激光器谐振腔

光电子技术激光器件固体激光器谐振腔第1页/共61页2固体激光谐振腔5.0预备知识5.1热透镜腔和基模动态稳定腔第2页/共61页35.0预备知识基模高斯光束的基本性质光学传输矩阵ABCD法则谐振腔的本征方程和稳定性条件稳定腔与基模高斯光束G参数等价腔非稳腔第3页/共61页4基模高斯光束的基本性质第4页/共61页5垂直于传播方向的场振幅分布第5页/共61页6光斑半径随z成双曲线第6页/共61页7等相位面第7页/共61页8相移总相移：几何相移：径向相移：附加相移：第8页/共61页9瑞利长度（共焦参数）第9页/共61页10远场发散角第10页/共61页11高斯光束的复参数表示第11页/共61页12传输矩阵离轴距离光线与轴线距离第12页/共61页13常用光学传输矩阵1均匀介质中传播第13页/共61页14常用光学传输矩阵2界面折射第14页/共61页15常用光学传输矩阵3球面折射第15页/共61页16常用光学传输矩阵4球面反射镜第16页/共61页17常用光学传输矩阵5薄透镜第17页/共61页18常用光学传输矩阵6平板第18页/共61页19高斯光束q参数的ABCD法则第19页/共61页20谐振腔的本征方程和稳定性条件第20页/共61页21谐振腔稳定性条件第21页/共61页22稳定腔与基模高斯光束第22页/共61页23稳定腔与基模高斯光束第23页/共61页24G参数等价腔第24页/共61页25稳定腔与基模高斯光束第25页/共61页26g*参数等价腔第26页/共61页27稳定腔与基模高斯光束第27页/共61页28非稳腔内共轭点的光束参数与谐振腔参数关系第28页/共61页29非稳腔内共轭点的光束参数与谐振腔参数关系第29页/共61页30正分支非稳腔第30页/共61页31负分支非稳腔第31页/共61页32习题8求证：稳定腔的判据为：习题9求证：对于高斯光束第32页/共61页335.1热透镜腔和基模动态稳定腔一、热透镜腔二、基模动态稳定腔三、基模动态稳定望远镜腔四、类透镜介质中的高斯光束第33页/共61页34一、热透镜腔——类透镜介质－正透镜＋负透镜第34页/共61页35类透镜介质第35页/共61页36类透镜的焦距？？<<<厚透镜第36页/共61页37厚透镜的焦距第37页/共61页38类透镜的焦距第38页/共61页39热透镜第39页/共61页40谐振腔中的热透镜第40页/共61页41热透镜腔的g*参数等价腔第41页/共61页42热透镜腔的g*参数等价腔第42页/共61页43热透镜腔的稳定性第43页/共61页44g*参数图上工作点运动方程第44页/共61页45热透镜腔中远场发散角和光焦度的关系第45页/共61页46二、基模动态稳定腔第46页/共61页47习题10稳定腔球面输出镜如图所示：为使输出面处的等相位面为平面，（光从左向右传播）求证：第47页/共61页48基模动态稳定腔动态稳定性第48页/共61页49热不灵敏腔热不灵敏腔条件深度热稳腔条件第49页/共61页50热不灵敏腔举例激光输出方向第50页/共61页51三、基模动态稳定望远镜腔第51页/共61页52望远镜腔的深度热稳条件第52页/共61页53四、类透镜介质中的高斯光束第53页/共61页54热透镜介质中的传输矩阵第54页/共61页55考虑端面折射的热透镜的传输矩阵第55页/共61页56热透镜中的高斯光束（1）第56页/共61页57热透镜中的高斯光束（2）第57页/共61页58热透镜中的高斯光束（3）最小曲率半径处：第