3.2 光学谐振腔的损耗.ppt

文档介绍：光学谐振腔的损耗
损耗大小是评价谐振腔的一个重要指标,也是腔模理论的重要研究课题。
本节讨论无源(增益G=0)开腔的各种损耗及其计算。
光学谐振腔中的损耗
一、光学谐振腔中的损耗类型
1. 几何偏折损耗
光线在腔内往返传播时,可能从腔的侧面偏折出去,这种损耗称为几何偏折损耗。
几何偏折损耗与腔型、模次的高低有关。
一、光学谐振腔中的损耗类型
2. 衍射损耗
由光的衍射造成的损耗。
衍射损耗与腔的菲涅耳数(N=a2/Lλ)有关,与腔的几何参数g有关,而且不同横模的衍射损耗也各不相同。
一、光学谐振腔中的损耗类型
3. 腔镜反射不完全引起的损耗
4. 其它损耗
包括材料中的非激活吸收、散射,腔内插入物(如布儒斯特窗、调Q元件、调制器、F-P标准具等)。
一、光学谐振腔中的损耗类型
前两种损耗为选择性损耗,由积分方程本征值所决定;
后两种损耗为非选择性损耗。
二、损耗的描述
1. 用δ—平均单程损耗因子描述
设I0—初始光强,
I1—经过无源腔往返一次后的光强。
则
二、损耗的描述
当δ很小时,
二、损耗的描述
若损耗由多种因素引起,则有:
二、损耗的描述
—无源腔中光子的平均寿命描述:
腔内t时刻的光子数为
式中
表示单位长度上的损耗,
表示光在介质
中单位时间所通过的长度,所以
表示通过介
质单位时间的损耗。可见: