激光原理第三讲学习资料.ppt

文档介绍：激光原理-,其基模输出光束横向分布函数是一个高斯函数,该光束称之为基模高斯光束。高阶模输出光束称为高阶高斯光束。基模高斯光束是波动方程在旁轴近似下的解波动方程设得到赫姆霍兹方程为分析方便,略去矢量符号,并假设波沿z方向传播P0为积分常数,只影响初始相位,取为零。取c2/c1为虚数得到定义参数利用最后得到光斑半径的平方为极坐标的平方平均值的4倍等相位面的方程在z=f处,R(z)=f,此时R(z)的值最小,称f为光束共焦参数在光轴附近,抛物面近似为球面,球面的曲率半径为R(z)电场相对于z=0点定义q参数场可以简单表示为q参数称为高斯光束的复曲率半径q参数物理意义:同时反映光斑尺寸及波面曲率半径随z的变化与几何光学一致旁轴球面波表达式若已知高斯光束某一位置的q参数(z),R(z)q参数表征高斯光束的优点:将描述高斯光束的两个参数(z)和R(z)统一在一个表达式中,便于研究高斯光束通过光学系统的传输规律光腰处(z=0)=0在空间传输距离z后到光腰的距离,-(透镜焦距为F)球面波球面波发散(+)会聚(-)l1l2R1R2S1S2物距像距焦距近轴情况R1R2(薄透镜)-传输矩阵为的光学系统球面波高斯光束q参数通过光学系统的变换与球面波R的变换相同-ABCD定律R1R212近轴光,-高斯光束通过透镜的变换已知:0,l,F求:通过透镜后,高斯光束参数0,l,c,Rc方法:由ABCD定律qBz=0q0=iff=02/A处qA=q0+lB处1/qB=1/qA-1/FC处qc=qB+lcqAqB关键①