光學(xué)諧振腔課件

2009湖北工大理學(xué)院1第一節(jié)光學(xué)諧振腔的構(gòu)成光學(xué)諧振腔的構(gòu)成最簡(jiǎn)單的光學(xué)諧振腔是在激活介質(zhì)兩端恰當(dāng)?shù)胤胖脙蓚€(gè)鍍有高反射率的反射鏡構(gòu)成。常用的基本概念：光軸：光學(xué)諧振腔中間垂直與鏡面的軸線孔徑：光學(xué)諧振腔中起著限制光束大小、形狀的元件，大多數(shù)情況下，孔徑是激活物質(zhì)的兩個(gè)端面，但一些激光器中會(huì)另外放置元件以限制光束為理想的形狀。2009湖北工大理學(xué)院1第一節(jié)光學(xué)諧振腔的構(gòu)成光學(xué)諧振腔的2009湖北工大理學(xué)院2光學(xué)諧振腔的種類諧振腔的開放程度，閉腔、開腔、氣體波導(dǎo)腔開放式光學(xué)諧振腔(開腔)通?？梢苑譃榉€(wěn)定腔、非穩(wěn)定腔反射鏡形狀，球面腔與非球面腔，端面反射腔與分布反饋腔反射鏡的多少，兩鏡腔與多鏡腔，簡(jiǎn)單腔與復(fù)合腔2009湖北工大理學(xué)院2光學(xué)諧振腔的種類諧振腔的開放程度，閉2009湖北工大理學(xué)院3閉腔、開腔、氣體波導(dǎo)腔閉腔開腔氣體波導(dǎo)腔固體激光器的工作物質(zhì)通常具有比較高的折射率，因此在側(cè)壁上將發(fā)生大量的全反射。如果腔的反射鏡緊貼激光棒的兩端，則在理論上分析這類腔時(shí)，應(yīng)作為介質(zhì)腔來處理。半導(dǎo)體激光器是一種真正的介質(zhì)波導(dǎo)腔。這類光學(xué)諧振腔稱為閉腔

這是激光技術(shù)歷史上最早提出的平行平面腔（F-P腔）。后來又廣泛采用了由兩塊具有公共軸線的球面鏡構(gòu)成的諧振腔。從理論上分析這些腔時(shí)，通常認(rèn)為側(cè)面沒有光學(xué)邊界，因此將這類諧振腔稱為開放式光學(xué)諧振腔，簡(jiǎn)稱開腔另一類光腔為氣體波導(dǎo)激光諧振腔，其典型結(jié)構(gòu)是一段空心介質(zhì)波導(dǎo)管兩端適當(dāng)位置放置反射鏡。這樣，在空心介質(zhì)波導(dǎo)管內(nèi)，場(chǎng)服從波導(dǎo)中的傳播規(guī)律，而在波導(dǎo)管與腔鏡之間的空間中，場(chǎng)按與開腔中類似的規(guī)律傳播。2009湖北工大理學(xué)院3閉腔、開腔、氣體波導(dǎo)腔閉腔開腔氣體波2009湖北工大理學(xué)院4穩(wěn)定腔和非穩(wěn)定腔看在腔內(nèi)是否存在穩(wěn)定振蕩的高斯光束2009湖北工大理學(xué)院4穩(wěn)定腔和非穩(wěn)定腔看在腔內(nèi)是否存在穩(wěn)定2009湖北工大理學(xué)院5由兩塊相距為L(zhǎng)、平行放置的平面反射鏡構(gòu)成由兩個(gè)以上的反射鏡構(gòu)成雙凹球面鏡腔：由兩塊相距為L(zhǎng)，曲率半徑分別為R1和R2的凹球面反射鏡構(gòu)成R1+R2=LR1=R2=L一般球面腔R<L<2R平凹腔和凹凸與雙凸腔圖2-2-1書中58頁2009湖北工大理學(xué)院5由兩塊相距為L(zhǎng)、平行放置的平面反射鏡2009湖北工大理學(xué)院6第一節(jié)光學(xué)諧振腔的作用1.提供光學(xué)正反饋?zhàn)饔茫?/p>

使得振蕩光束在腔內(nèi)行進(jìn)一次時(shí)，除了由腔內(nèi)損耗和通過反射鏡輸出激光束等因素引起的光束能量減少外，還能保證有足夠能量的光束在腔內(nèi)多次往返經(jīng)受激活介質(zhì)的受激輻射放大而維持繼續(xù)振蕩。影響諧振腔的光學(xué)反饋?zhàn)饔玫膬蓚€(gè)因素：組成腔的兩個(gè)反射鏡面的反射率；反射鏡的幾何形狀以及它們之間的組合方式。2.產(chǎn)生對(duì)振蕩光束的控制作用改變腔的參數(shù)如：反射鏡、幾何形狀、曲率半徑、鏡面反射率及配置有效地控制腔內(nèi)實(shí)際振蕩的模式數(shù)目，獲得單色性好、方向性強(qiáng)的相干光可以直接控制激光束的橫向分布特性、光斑大小、諧振頻率及光束發(fā)散角可以控制腔內(nèi)光束的損耗，在增益一定的情況下能控制激光束的輸出功率2009湖北工大理學(xué)院6第一節(jié)光學(xué)諧振腔的作用1.2009湖北工大理學(xué)院7研究光學(xué)諧振腔的目的通過了解諧振腔的特性，來正確設(shè)計(jì)和使用激光器的諧振腔，使激光器的輸出光束特性達(dá)到應(yīng)用的要求2009湖北工大理學(xué)院7研究光學(xué)諧振腔的目的通過了解諧振腔的2009湖北工大理學(xué)院8第二節(jié)光學(xué)諧振腔的模式(波型)在具有一定邊界條件的腔內(nèi)，電磁場(chǎng)只能存在于一系列分立的本征態(tài)之中，場(chǎng)的每種本征態(tài)將具有一定的振蕩頻率和空間分布。光學(xué)諧振腔的模式:諧振腔內(nèi)可能存在的電磁場(chǎng)本征態(tài)。模式與腔的結(jié)構(gòu)之間具有依賴關(guān)系光學(xué)諧振腔的模式分為：縱模和橫模2009湖北工大理學(xué)院8第二節(jié)光學(xué)諧振腔的模式(波型)2009湖北工大理學(xué)院9諧振條件和駐波條件駐波的定義：二振幅相同的相干波，在同一直線上反向傳播時(shí)迭加的結(jié)果稱為駐波。平行平面腔中平面波的往返傳播光腔中的駐波相位差：光學(xué)長(zhǎng)度：駐波條件(光波波長(zhǎng)和平行平面腔腔長(zhǎng))：諧振頻率(頻率和平行平面腔腔長(zhǎng))：2009湖北工大理學(xué)院9諧振條件和駐波條件駐波的定義：二振幅2009湖北工大理學(xué)院10縱模-縱向的穩(wěn)定場(chǎng)分布激光的縱模(軸模)：由整數(shù)q所表征的腔內(nèi)縱向穩(wěn)定場(chǎng)分布整數(shù)q稱為縱模的序數(shù)，駐波系統(tǒng)在腔的軸線上零場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)目諧振腔內(nèi)q階縱模的頻率為基縱模頻率的整數(shù)倍(q倍）q階縱模頻率可以表達(dá)為：基縱模的頻率可以表達(dá)為：縱模的頻率間隔：2009湖北工大理學(xué)院10縱模-縱向的穩(wěn)定場(chǎng)分布激光的縱模(2009湖北工大理學(xué)院11腔的縱模在頻率尺度上是等距離排列的

激光器諧振腔內(nèi)可能存在的縱模示意圖2009湖北工大理學(xué)院11腔的縱模在頻率尺度上是等距離排列的2009湖北工大理學(xué)院12單頻激光器和多模激光器L=10厘米和L=30厘米的He-Ne氣體激光器L=10厘米的He-Ne氣體激光器L=30厘米的He-Ne氣體激光器Ne原子的中心頻率：Ne原子的中心波長(zhǎng)：熒光光譜線寬：6328à2009湖北工大理學(xué)院12單頻激光器和多模激光器L=10厘米2009湖北工大理學(xué)院13激光器中出現(xiàn)的縱模數(shù)工作原子自發(fā)輻射的熒光線寬越大，可能出現(xiàn)的縱模數(shù)越多。激光器腔長(zhǎng)越大，相鄰縱模的頻率間隔越小，同樣的熒光譜線線寬內(nèi)可以容納的縱模數(shù)越多。2009湖北工大理學(xué)院13激光器中出現(xiàn)的縱模數(shù)工作原子自發(fā)輻2009湖北工大理學(xué)院14激光諧振腔內(nèi)低階縱模分布示意圖2009湖北工大理學(xué)院14激光諧振腔內(nèi)低階縱模分布示意圖2009湖北工大理學(xué)院15激光縱模分布示意圖

2009湖北工大理學(xué)院15激光縱模分布示意圖2009湖北工大理學(xué)院16橫模-橫向X-Y面內(nèi)的穩(wěn)定場(chǎng)分布

激光的模式用符號(hào)：TEMmnqq為縱模的序數(shù)(縱向駐波波節(jié)數(shù))，m,n(p,l)為橫模的序數(shù)。對(duì)于方形鏡，M表示X方向的節(jié)線數(shù)，N表示Y方向的節(jié)線數(shù)；對(duì)于圓形鏡，p表示徑向節(jié)線數(shù)，即暗環(huán)數(shù)，l表示角向節(jié)線數(shù)，即暗直徑數(shù)基模(橫向單模)：m=n=0,其它的橫模稱為高階橫模方形反射鏡和圓形反射鏡的橫模圖形2009湖北工大理學(xué)院16橫模-橫向X-Y面內(nèi)的穩(wěn)定場(chǎng)分布

2009湖北工大理學(xué)院172009湖北工大理學(xué)院172009湖北工大理學(xué)院18(c)TEM02(d)TEM03(a)TEM00(b)TEM102009湖北工大理學(xué)院18(c)TEM02(d)TEM02009湖北工大理學(xué)院19

橫模電場(chǎng)分布及強(qiáng)度示意圖(a)TEM00

(b)TEM10

(c)TEM202009湖北工大理學(xué)院19橫模電場(chǎng)分布及強(qiáng)度示意圖2009湖北工大理學(xué)院20激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TEM002009湖北工大理學(xué)院20激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TE2009湖北工大理學(xué)院21激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TEM112009湖北工大理學(xué)院21激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TE2009湖北工大理學(xué)院22激光多橫模振蕩示意圖2009湖北工大理學(xué)院22激光多橫模振蕩示意圖2009湖北工大理學(xué)院23橫模(自再現(xiàn)模)的形成u1u3

…u2u4

…理想開腔：兩塊反射鏡的直徑為2a，間距為L(zhǎng)橫模(自再現(xiàn)模):在腔反射鏡面上經(jīng)過一次往返傳播后能“自再現(xiàn)”的穩(wěn)定場(chǎng)分布實(shí)際情況下，諧振腔的截面是受腔中的其他光闌限制的，67頁的圖2-2-5給出了孔闌傳輸線的自再現(xiàn)模的形成2009湖北工大理學(xué)院23橫模(自再現(xiàn)模)的形成u1u32009湖北工大理學(xué)院24激光模式的測(cè)量方法橫模的測(cè)量方法：在光路中放置一個(gè)光屏；拍照；小孔或刀口掃描方法獲得激光束的強(qiáng)度分布，確定激光橫模的分布形狀縱模的測(cè)量方法：法卜里－珀洛F-P掃描干涉儀測(cè)量，實(shí)驗(yàn)中利用球面掃描干涉儀2009湖北工大理學(xué)院24激光模式的測(cè)量方法橫模的測(cè)量方法：2009湖北工大理學(xué)院25縱模的測(cè)量方法：球面掃描干涉儀測(cè)量測(cè)量原理：通過測(cè)量激光輸出的頻率譜來判定模式2009湖北工大理學(xué)院25縱模的測(cè)量方法：球面掃描干涉儀測(cè)量2009湖北工大理學(xué)院26球面掃描干涉儀兩球面鏡：組成無源腔小孔光闌：增加高次橫模的衍射損耗壓電陶瓷：通過改變電壓而改變腔長(zhǎng)因而導(dǎo)致改無源腔所允許通過激光頻率改變示波器的鋸齒波掃描電壓，對(duì)激光允許通過的頻率作周期性的掃描光電探測(cè)器：接收掃描到的激光頻率雙凸薄透鏡：待測(cè)的激光光束變換為無源腔的高斯光束。使待測(cè)激光束的全部能量耦合到無源腔的基模中去。偏振器和1/4波片組成光學(xué)隔離器，防止光重新回到待測(cè)激光器中去2009湖北工大理學(xué)院26球面掃描干涉儀兩球面鏡：組成無源腔2009湖北工大理學(xué)院27小結(jié)：光學(xué)諧振腔的構(gòu)成、分類、作用和模式縱模的頻率間隔：q階縱模頻率可以表達(dá)為：2009湖北工大理學(xué)院27小結(jié)：光學(xué)諧振腔的構(gòu)成、分類、作用2009湖北工大理學(xué)院28

例1He-Ne激光器諧振腔長(zhǎng)50cm，激射波長(zhǎng)632.8nm，熒光光譜線寬為：求：縱模頻率間隔，諧振腔內(nèi)的縱模序數(shù)及形成激光振蕩的縱模數(shù)；

解:2009湖北工大理學(xué)院28例1He-Ne2009湖北工大理學(xué)院29例：相鄰縱模的波長(zhǎng)差異已知：He-Ne激光器諧振腔長(zhǎng)50[cm]，若模式m的波長(zhǎng)為632.8[nm]；計(jì)算：縱模m+1的波長(zhǎng)；解答：

縱模的頻率間隔為：由：lm=0.6328000*10-6[m]可以得到：2009湖北工大理學(xué)院29例：相鄰縱模的波長(zhǎng)差異已知：He-2009湖北工大理學(xué)院30例：相鄰縱模的波長(zhǎng)差異

由：

故：lm=632.8000[nm],

lm+1=632.7996[nm]相鄰縱模的波長(zhǎng)差：lm-

lm+1=4*10-13[m]則有：2009湖北工大理學(xué)院30例：相鄰縱模的波長(zhǎng)差異由：故：l2009湖北工大理學(xué)院31第一節(jié)光學(xué)諧振腔的構(gòu)成光學(xué)諧振腔的構(gòu)成最簡(jiǎn)單的光學(xué)諧振腔是在激活介質(zhì)兩端恰當(dāng)?shù)胤胖脙蓚€(gè)鍍有高反射率的反射鏡構(gòu)成。常用的基本概念：光軸：光學(xué)諧振腔中間垂直與鏡面的軸線孔徑：光學(xué)諧振腔中起著限制光束大小、形狀的元件，大多數(shù)情況下，孔徑是激活物質(zhì)的兩個(gè)端面，但一些激光器中會(huì)另外放置元件以限制光束為理想的形狀。2009湖北工大理學(xué)院1第一節(jié)光學(xué)諧振腔的構(gòu)成光學(xué)諧振腔的2009湖北工大理學(xué)院32光學(xué)諧振腔的種類諧振腔的開放程度，閉腔、開腔、氣體波導(dǎo)腔開放式光學(xué)諧振腔(開腔)通?？梢苑譃榉€(wěn)定腔、非穩(wěn)定腔反射鏡形狀，球面腔與非球面腔，端面反射腔與分布反饋腔反射鏡的多少，兩鏡腔與多鏡腔，簡(jiǎn)單腔與復(fù)合腔2009湖北工大理學(xué)院2光學(xué)諧振腔的種類諧振腔的開放程度，閉2009湖北工大理學(xué)院33閉腔、開腔、氣體波導(dǎo)腔閉腔開腔氣體波導(dǎo)腔固體激光器的工作物質(zhì)通常具有比較高的折射率，因此在側(cè)壁上將發(fā)生大量的全反射。如果腔的反射鏡緊貼激光棒的兩端，則在理論上分析這類腔時(shí)，應(yīng)作為介質(zhì)腔來處理。半導(dǎo)體激光器是一種真正的介質(zhì)波導(dǎo)腔。這類光學(xué)諧振腔稱為閉腔

這是激光技術(shù)歷史上最早提出的平行平面腔（F-P腔）。后來又廣泛采用了由兩塊具有公共軸線的球面鏡構(gòu)成的諧振腔。從理論上分析這些腔時(shí)，通常認(rèn)為側(cè)面沒有光學(xué)邊界，因此將這類諧振腔稱為開放式光學(xué)諧振腔，簡(jiǎn)稱開腔另一類光腔為氣體波導(dǎo)激光諧振腔，其典型結(jié)構(gòu)是一段空心介質(zhì)波導(dǎo)管兩端適當(dāng)位置放置反射鏡。這樣，在空心介質(zhì)波導(dǎo)管內(nèi)，場(chǎng)服從波導(dǎo)中的傳播規(guī)律，而在波導(dǎo)管與腔鏡之間的空間中，場(chǎng)按與開腔中類似的規(guī)律傳播。2009湖北工大理學(xué)院3閉腔、開腔、氣體波導(dǎo)腔閉腔開腔氣體波2009湖北工大理學(xué)院34穩(wěn)定腔和非穩(wěn)定腔看在腔內(nèi)是否存在穩(wěn)定振蕩的高斯光束2009湖北工大理學(xué)院4穩(wěn)定腔和非穩(wěn)定腔看在腔內(nèi)是否存在穩(wěn)定2009湖北工大理學(xué)院35由兩塊相距為L(zhǎng)、平行放置的平面反射鏡構(gòu)成由兩個(gè)以上的反射鏡構(gòu)成雙凹球面鏡腔：由兩塊相距為L(zhǎng)，曲率半徑分別為R1和R2的凹球面反射鏡構(gòu)成R1+R2=LR1=R2=L一般球面腔R<L<2R平凹腔和凹凸與雙凸腔圖2-2-1書中58頁2009湖北工大理學(xué)院5由兩塊相距為L(zhǎng)、平行放置的平面反射鏡2009湖北工大理學(xué)院36第一節(jié)光學(xué)諧振腔的作用1.提供光學(xué)正反饋?zhàn)饔茫?/p>

使得振蕩光束在腔內(nèi)行進(jìn)一次時(shí)，除了由腔內(nèi)損耗和通過反射鏡輸出激光束等因素引起的光束能量減少外，還能保證有足夠能量的光束在腔內(nèi)多次往返經(jīng)受激活介質(zhì)的受激輻射放大而維持繼續(xù)振蕩。影響諧振腔的光學(xué)反饋?zhàn)饔玫膬蓚€(gè)因素：組成腔的兩個(gè)反射鏡面的反射率；反射鏡的幾何形狀以及它們之間的組合方式。2.產(chǎn)生對(duì)振蕩光束的控制作用改變腔的參數(shù)如：反射鏡、幾何形狀、曲率半徑、鏡面反射率及配置有效地控制腔內(nèi)實(shí)際振蕩的模式數(shù)目，獲得單色性好、方向性強(qiáng)的相干光可以直接控制激光束的橫向分布特性、光斑大小、諧振頻率及光束發(fā)散角可以控制腔內(nèi)光束的損耗，在增益一定的情況下能控制激光束的輸出功率2009湖北工大理學(xué)院6第一節(jié)光學(xué)諧振腔的作用1.2009湖北工大理學(xué)院37研究光學(xué)諧振腔的目的通過了解諧振腔的特性，來正確設(shè)計(jì)和使用激光器的諧振腔，使激光器的輸出光束特性達(dá)到應(yīng)用的要求2009湖北工大理學(xué)院7研究光學(xué)諧振腔的目的通過了解諧振腔的2009湖北工大理學(xué)院38第二節(jié)光學(xué)諧振腔的模式(波型)在具有一定邊界條件的腔內(nèi)，電磁場(chǎng)只能存在于一系列分立的本征態(tài)之中，場(chǎng)的每種本征態(tài)將具有一定的振蕩頻率和空間分布。光學(xué)諧振腔的模式:諧振腔內(nèi)可能存在的電磁場(chǎng)本征態(tài)。模式與腔的結(jié)構(gòu)之間具有依賴關(guān)系光學(xué)諧振腔的模式分為：縱模和橫模2009湖北工大理學(xué)院8第二節(jié)光學(xué)諧振腔的模式(波型)2009湖北工大理學(xué)院39諧振條件和駐波條件駐波的定義：二振幅相同的相干波，在同一直線上反向傳播時(shí)迭加的結(jié)果稱為駐波。平行平面腔中平面波的往返傳播光腔中的駐波相位差：光學(xué)長(zhǎng)度：駐波條件(光波波長(zhǎng)和平行平面腔腔長(zhǎng))：諧振頻率(頻率和平行平面腔腔長(zhǎng))：2009湖北工大理學(xué)院9諧振條件和駐波條件駐波的定義：二振幅2009湖北工大理學(xué)院40縱模-縱向的穩(wěn)定場(chǎng)分布激光的縱模(軸模)：由整數(shù)q所表征的腔內(nèi)縱向穩(wěn)定場(chǎng)分布整數(shù)q稱為縱模的序數(shù)，駐波系統(tǒng)在腔的軸線上零場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)目諧振腔內(nèi)q階縱模的頻率為基縱模頻率的整數(shù)倍(q倍）q階縱模頻率可以表達(dá)為：基縱模的頻率可以表達(dá)為：縱模的頻率間隔：2009湖北工大理學(xué)院10縱模-縱向的穩(wěn)定場(chǎng)分布激光的縱模(2009湖北工大理學(xué)院41腔的縱模在頻率尺度上是等距離排列的

激光器諧振腔內(nèi)可能存在的縱模示意圖2009湖北工大理學(xué)院11腔的縱模在頻率尺度上是等距離排列的2009湖北工大理學(xué)院42單頻激光器和多模激光器L=10厘米和L=30厘米的He-Ne氣體激光器L=10厘米的He-Ne氣體激光器L=30厘米的He-Ne氣體激光器Ne原子的中心頻率：Ne原子的中心波長(zhǎng)：熒光光譜線寬：6328à2009湖北工大理學(xué)院12單頻激光器和多模激光器L=10厘米2009湖北工大理學(xué)院43激光器中出現(xiàn)的縱模數(shù)工作原子自發(fā)輻射的熒光線寬越大，可能出現(xiàn)的縱模數(shù)越多。激光器腔長(zhǎng)越大，相鄰縱模的頻率間隔越小，同樣的熒光譜線線寬內(nèi)可以容納的縱模數(shù)越多。2009湖北工大理學(xué)院13激光器中出現(xiàn)的縱模數(shù)工作原子自發(fā)輻2009湖北工大理學(xué)院44激光諧振腔內(nèi)低階縱模分布示意圖2009湖北工大理學(xué)院14激光諧振腔內(nèi)低階縱模分布示意圖2009湖北工大理學(xué)院45激光縱模分布示意圖

2009湖北工大理學(xué)院15激光縱模分布示意圖2009湖北工大理學(xué)院46橫模-橫向X-Y面內(nèi)的穩(wěn)定場(chǎng)分布

激光的模式用符號(hào)：TEMmnqq為縱模的序數(shù)(縱向駐波波節(jié)數(shù))，m,n(p,l)為橫模的序數(shù)。對(duì)于方形鏡，M表示X方向的節(jié)線數(shù)，N表示Y方向的節(jié)線數(shù)；對(duì)于圓形鏡，p表示徑向節(jié)線數(shù)，即暗環(huán)數(shù)，l表示角向節(jié)線數(shù)，即暗直徑數(shù)基模(橫向單模)：m=n=0,其它的橫模稱為高階橫模方形反射鏡和圓形反射鏡的橫模圖形2009湖北工大理學(xué)院16橫模-橫向X-Y面內(nèi)的穩(wěn)定場(chǎng)分布

2009湖北工大理學(xué)院472009湖北工大理學(xué)院172009湖北工大理學(xué)院48(c)TEM02(d)TEM03(a)TEM00(b)TEM102009湖北工大理學(xué)院18(c)TEM02(d)TEM02009湖北工大理學(xué)院49

橫模電場(chǎng)分布及強(qiáng)度示意圖(a)TEM00

(b)TEM10

(c)TEM202009湖北工大理學(xué)院19橫模電場(chǎng)分布及強(qiáng)度示意圖2009湖北工大理學(xué)院50激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TEM002009湖北工大理學(xué)院20激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TE2009湖北工大理學(xué)院51激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TEM112009湖北工大理學(xué)院21激光諧振腔內(nèi)電場(chǎng)橫模分布示意圖TE2009湖北工大理學(xué)院52激光多橫模振蕩示意圖2009湖北工大理學(xué)院22激光多橫模振蕩示意圖2009湖北工大理學(xué)院53橫模(自再現(xiàn)模)的形成u1u3

…u2u4

…理想開腔：兩塊反射鏡的直徑為2a，間距為L(zhǎng)橫模(自再現(xiàn)模):在腔反射鏡面上經(jīng)過一次往返傳播后能“自再現(xiàn)”的穩(wěn)定場(chǎng)分布實(shí)際情況下，諧振腔的截面是受腔中的其他光闌限制的，67頁的圖2-2-5給出了孔闌傳輸線的自再現(xiàn)模的形成2009湖北工大理學(xué)院23橫模(自再現(xiàn)模)的形成u1u32009湖北工大理學(xué)院54激光模式的測(cè)量方法橫模的測(cè)量方法：在光路中放置一個(gè)光屏；拍照；小孔或刀口掃描方法獲得激光束的強(qiáng)度分布，確定激光橫模的分布形狀縱模的測(cè)量方法：法卜里－珀洛F-P掃描干涉儀測(cè)量，實(shí)驗(yàn)中利用球面掃描干涉儀2009湖北工大理學(xué)院24激光模式的測(cè)量方法橫模的測(cè)量方法：2009湖北工大