文档介绍：激光原理教案第二章
高斯光束在空间的传输规律、光学系统对高斯光束的变换规律。
§ 光腔理论的一般问题
一、光腔的构成和分类
谐振腔：在激活物质的两端恰当地放置两个反射镜片
平行平面腔，它由两块平行平面反射镜组成。这种装置在光学上称为法布里—珀罗干涉仪，简记为F—p腔。
共轴球面腔:由两块具有公共轴线的球面镜构成的谐振腔
闭腔：由于固体激光材料通常都具有比较高的拆射率(例如，红宝石的折射率为1．76)，在侧壁磨光的情况下，那些与轴线交角不太大的光线将在例壁上发生全内反射。因此，如果腔的反射镜紧贴着激光棒的两端，则将形成封闭腔。
开放式光学谐振腔：其侧面没有光学边界(这是一种理想化的处理方法)，简称开腔。根据光束几何偏折损耗的高低，开腔通常又可分为稳定腔、非稳腔和临界腔。气体激光器是采用开腔的典型例子。
气体波导谐振腔：在一段空心介质波导管两端适当位置处放置两块适当曲率的反射镜片。这样，在空心介质波导管内，场服从波导管中的传输规律；而在波导管与腔镜之间的空间中，场按与开腔中类似的规律传播。这种腔与开腔的差别在于：波导管的孔径往往较小(虽然通常仍远比波长为大)，以致不能忽略侧面边界的影响。
腔的模式:光学谐振腔内可能存在的电磁场的本征态称。场的每一个本征态将具有一定的振荡频率和一定的空间分布。
谐振腔可以按不同的方法可分为：
端面反馈腔与分布反馈腔，球面腔与非球面腔，高损耗腔与低损耗腔，驻波腔与行波腔，两镜腔与多镜腔，简单腔与复合腔等．本章讨论两镜腔。
二、模的概念、腔与模的一般联系
腔与模的关系：腔内电磁场的本征态应由麦克斯韦方程组及腔的边界条件决定。不同类型和结构的谐振腔的模式各不相同。
对闭腔，一般可以通过直接求解微分形式的麦克斯韦方程组来决定其模式
寻求开腔模式的问题通常归结为求解一定类型的积分方程。
模的基本特征：模在腔的横截面内的场分布，模的谐振频率，模在腔内往返的相对功率损耗；模的光束发散角。
0为光在真空中的波长， L’为腔的光学长度，q为整数
纵模频率间隔：利用均匀平面波模型在开腔中傍轴传播模式的谐振条件，可建立关于纵模频率间隔的普遍表示式。
均匀平面波在F—P腔中沿轴线方向往返传播, 发生相长干涉的条件是：