激光器的工作原理讲解.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《激光器的工作原理讲解.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《激光器的工作原理讲解.ppt(28页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第第2 2章章 激光器的工作原理激光器的工作原理回顾 产生激光的三个必要条件:1.工作物质 2.激励能源 3.光学谐振腔前瞻 研究谐振腔的几何理论和衍射理论2-1 2-1 光学谐振腔结构与稳定性光学谐振腔结构与稳定性一一.光腔的作用光腔的作用:1.光学正反馈光学正反馈:建立和维持自激振荡。建立和维持自激振荡。(提高间并度)决定因素决定因素:由两镜的反射率、几何形状及组合形式。由两镜的反射率、几何形状及组合形式。2.控制光束特性控制光束特性:包括纵模数目、横模、损耗、输出功包括纵模数目、横模、损耗、输出功 率等。率等。二二.光腔光腔 开放式共轴球面光学谐振腔的构成开放式共轴球面光学谐振腔的构成1
2、.构成构成:在激活介质两端设置两面反射镜在激活介质两端设置两面反射镜(全反、部分反全反、部分反)。2.开放式开放式:除二镜外其余部分开放除二镜外其余部分开放 共轴共轴:二镜共轴二镜共轴 球面腔球面腔:二镜都是球面反射镜二镜都是球面反射镜(球面镜球面镜)三三.光腔按几何损耗光腔按几何损耗(几何反射逸出几何反射逸出)的分类的分类:光腔光腔(光腔中存在着伴轴模光腔中存在着伴轴模,它可在腔内多次传播而不逸出腔外它可在腔内多次传播而不逸出腔外)(伴轴模在腔内经有限数往返必定由侧面逸出腔外伴轴模在腔内经有限数往返必定由侧面逸出腔外,有很高的有很高的几何光学损耗几何光学损耗)(几何光学损耗介乎上二者之间几何
3、光学损耗介乎上二者之间)2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件 一一.光腔稳定条件光腔稳定条件:1.1.描述光腔稳定性的描述光腔稳定性的g参量参量,定义定义:其中其中 L -腔长腔长(二反射镜之间的距离二反射镜之间的距离),),L0 ;Ri-第第i i面的反射镜曲率半径面的反射镜曲率半径(i=1,2);符号规则符号规则:凹面向着腔内时凹面向着腔内时(凹镜凹镜)Ri0,凸面向着腔内时凸面向着腔内时(凸镜凸镜)Ri0。L对于平面镜,成像公式为:s物距s象距f 透镜焦距(2)(2)据稳定条件的数学形式据稳定条件的数学形式,稳定腔稳定腔:非稳腔非稳腔:或或 临界腔临界腔:或或 g1 g2=0 2.2.光
4、腔的稳定条件光腔的稳定条件:(1)(1)条件条件:使傍轴模使傍轴模(即近轴光线即近轴光线)在腔内往返无限多次不逸在腔内往返无限多次不逸 出腔外的条件出腔外的条件,即近轴光线几何光学损耗为零即近轴光线几何光学损耗为零,其其 数学表达式为数学表达式为2.1.2 共轴球面谐振腔的稳定图及其分类 一。常见的几类光腔的构成一。常见的几类光腔的构成:*(*(以下介绍常见光腔并学习用作以下介绍常见光腔并学习用作 图方法来表示各种谐振腔图方法来表示各种谐振腔)(一)稳定腔一)稳定腔:1.1.双凹稳定腔双凹稳定腔:由两个凹面镜组成的共轴球面腔为双凹腔。这种腔的由两个凹面镜组成的共轴球面腔为双凹腔。这种腔的稳定条
5、件有两种情况。稳定条件有两种情况。其一为其一为:且且证明:证明:R1L 即:即:0 0g g1 11 1,同理同理 0 0g g2 21 1 所以:所以:0 0g g1 1g g2 21 1其二为其二为:R1L R2L 且 R1+R2L证明证明:R1L 即即 g10同理同理:g20,g1g20;又又 LR1+R2即即 g1g21 0 g1g21 如果 R1=R2 ,则此双凹腔为对称双凹腔,上述的两种稳定条件可以合并成一个,即:R1=R2=RL/2 2.2.平凹稳定腔平凹稳定腔:由一个凹面发射镜和一个平面发射镜组成的谐振腔称为平凹腔。其稳定条件为:RL证明证明:R1L,;R2,g2=1 3.3.
6、凹凸稳定腔凹凸稳定腔:由一个凹面反射镜和一个凸面反射镜组成的共轴球面由一个凹面反射镜和一个凸面反射镜组成的共轴球面腔为凹凸腔腔为凹凸腔.它的稳定条件是它的稳定条件是:R10,R2L,且且 R1+R2L.或者或者:R2L,可以证明可以证明:0g1 g21.(方法同上方法同上)(二).非稳腔非稳腔:g1 g21 或或 g1 g201.双凹非稳腔双凹非稳腔:由两个凹面镜组成的共轴球面腔为双凹非稳腔由两个凹面镜组成的共轴球面腔为双凹非稳腔.这种腔的这种腔的稳定条件有两种情况稳定条件有两种情况.其一为其一为:R1L此时此时所以所以 g1 g20 其二为其二为:R1+R2L可以证明可以证明:g1 g21
7、(证明略证明略)2.2.平凹非稳腔平凹非稳腔稳定条件稳定条件:R1L,R2=证明证明:g2=1,g10 g1 g20 3.3.凹凸非稳腔凹凸非稳腔凹凸非稳腔的非稳定条件也有两种凸非稳腔的非稳定条件也有两种:其一是其一是:R20,0R1L可以证明可以证明:g1 g20 其二是其二是:R20,R1+R2L可以证明可以证明:g1 g21 4.4.双凸非稳腔双凸非稳腔 由两个凸面反射镜组成的共轴球由两个凸面反射镜组成的共轴球面腔称为双凸非稳腔面腔称为双凸非稳腔.R10,R20 g1 g215.5.平凸非稳腔平凸非稳腔 由一个凸面反射镜与平面反射镜由一个凸面反射镜与平面反射镜组成的共轴球面腔称为组成的共
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 激光器 工作 原理 讲解
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内