33高斯光束传播特性.ppt

3.2.2 共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 ;描述了波阵面上的相位分布，称为相位因子; 考虑到镜的适当透过率后，umn(x, y, z )也适用于腔外的场。;3.3 高斯光束的高亮度;3.3.1 高斯光束的振幅和强度分布;二、振幅分布和光斑尺寸;①当 z=0 时， 达到最小值;——光斑半径随z按照双曲线规律变化。; 三、 模体积;例: 腔长L=1m ,放电管直径为2d=2cm的共焦腔CO2 激光器(λ=10.6μm)、其激活介质的体积V=314cm3，而基摸体积为;3.3.2 高斯光束的相位分布;1、与腔轴线相交于z0的等相位面的方程;则有： ;;一般情况下，共焦腔的等相面凹面向着腔的中心的球面 ;三.共焦场的等相位面的分布图; 在等相位面处放置一个具有相应曲率的反射镜片， 不影响共焦腔的场分布。用于研究一般稳定球面镜腔的性质。;3.3.3 高斯光束的远场发散角;该式是定义在光束有效截面半径处(即基模强度 的处)的远 场发散角.因此,高斯光束的远场发散角完全取决于其腰粗半径.;例：某共焦腔氦氖激光器，L=30cm, ;由 可知,镜面上的光斑尺寸,基模体积和远 发散角等高斯光束的参数都可以通过 基模腰斑半径(“腰粗”)ω0来表征,故 “腰粗”是高斯光束的一个特征参数.;二、从相干性的角度来讨论激光束的基本特性。; 光源 θ (rad ) Ω (sr) 普通光源 0.1~1 10-2π～π 固体激光器 10-2 10-4π 一般气体激光器 10-3 10-6π He-Ne激光器(气) 10-4 10-8π ;一. 亮度B:单位面积的发光面在其法线方向上单位立体角范围内输出去的辐射功率。 ;数值例: ;例：测量实验室中的一台Ar+激光器，获得如下数据： （1）在输出镜上光斑半径r≈0.5mm,(2)光束发散角 θ≈0.5×10-3rad,(3)连续输出功率△I=1W,求激光器辐射亮度。;三.小结一下高斯光束的主要特征参量： ; ;平行平面腔结构示意图 ;同心球面腔;共焦谐振腔; 长半径球面腔示意图 ;半球型??振腔;平凹稳定腔示意图 ;（第二章）