第五章 光学谐振腔的基本理论.ppt

文档介绍：第五章光学谐振腔基本概念
§1 光学谐振腔概述
一、谐振腔结构
由两个球面反射镜组成共轴系统,即两镜面的轴线(镜面顶点与曲率中心联线)重合.
二、谐振腔类型
1、双凹腔
4、凹凸腔
5、平凹腔
6、平凸腔
3、双平腔
(平行平面腔)
2、双凸腔
三、谐振腔的几何参数
1、RL参数
R1
R2
L
R1、R2:两镜面曲率半径,L:腔长
2、g参数
§2 光线变换矩阵
一、光线坐标矩阵
r:光线位置到轴线距离(轴线上方为正)
:光线方向与轴线方向(水平)所夹锐角(向上传播为正)
r



>0:


<0:
二、光线变换矩阵
1、定义
:输入面光线坐标矩阵
:输出面光线坐标矩阵
:光线变换矩阵
证
r2=r1+L1
2= 1
2、实例
(1)单程传播L距离
r1
r2
1
2
L
(2)球面反射镜
R:球面镜曲率半径(凹为+,凸为-)
证
=i+2
1=+i
2=2-1
2=-2
1
2
,r2

i
i
2
o
R
r1
2-=-1
(3)两介质的平面界面
2
r1,r2
1
n1
1
n2
证
(即折射定律)
讨论
光疏光密:n2>n1,1<2, 偏向法线
光密光疏:n2<n1,1>2, 偏离法线
(4)球面透镜
证
F:球面透镜的焦距(凹为-,凸为+)
F
1-2
2
r1,r2
1
r1,r2
讨论
(1)若r1=0,1任意
过光心的光线不改变方向
2
1
(2)若r1任意, 1=0
F
2
r1,r2
-2
平行于光轴的光线过焦点
(3)若
F
1
r1,r2
过焦点的光线平行于光轴