ch03 光学谐振腔-非稳定腔.ppt

文档介绍：§ 非稳定腔
高功率激光器设计中的主要问题:
1、如何获得大的模体积和好的横模鉴别能力;
2、如何获得高的光束质量。
非稳腔的分析方法
几何光学分析方法
波动光学分析方法
近似解析理论
一、非稳腔的构成和特点
能提供大而且能量近于均匀分布的模体积;
具有极好的横模鉴别能力;
能获得接近衍射极限的高质量的单模输出光束;
能提供易于控制的侧向耦合输出.
2、非稳腔的构成
(a) 双凸腔
(b) 平凸腔
(c) 平凹腔
(d) 双凹腔
(e) 凸凸腔
二、非稳腔的共轭像点和几何自再现波型
1、双凸腔轴线上的共轭像点
对非稳腔成像性质的深入分析表明:任何非稳腔的轴线上都存在着一对共轭像点P1和P2。
L
何为“共轭”:P1点通过M2反射成像在P2,P2点通过M1反射成像在P1,P1和P2两点互为两个镜面反射的共轭像点。
此时,我们说P1和P2满足成像的自洽条件。
对于P1点,光线往返一次仍可回到P1点,P2点也一样
当满足自洽条件时,有从P1或P2发出的均匀球面波在腔内往返一次,波阵面及分布保持不变,即能够再现。
证明:非稳腔轴线上一对共轭像点的存在性和唯一性
证明方法:先假设存在这样一对像点,然后再推导出它们存在的条件,并验证非稳腔确能满足这样的条件。