3_6对称共焦腔自再现模.pptVIP

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3_6对称共焦腔自再现模

第六节 对称共焦腔的自再现模; 考虑一个由线度为2a?2a的正方形球面镜构成的对称共焦腔 R=L;由于是轴对称关系,用直角坐标系(x,y,z)讨论。;;;;;;;; 可以证明,当N1时,角向长椭球函数可表示为厄米多项式和高斯函数的乘积 ;其中,Cmn为常系数;二、方形球面镜共焦腔自再现模的特征 ;场的振幅下降到中心值的1/e;;举例;(2)高阶横模;X; a)厄米多项式的零点决定了场的节线; b)厄米多项式的正负交替的变化与高斯函数随x,y 增大而单调下降的特性,决定了场分布的外形轮廓 由于m阶厄米多项式有m个零点,因此模 沿x方向有m条节线,沿y方向有n条节线。 ;镜面上场的相位分布由自再现模的幅角argvmn(x,y)决定 因为长椭球函数是实函数,所以argvmn(x,y)=0,各点场的相位相同,共焦腔反射镜本身构成场的一个等相位面。;3.单程损耗 ;;4.单程相移和谐振频率;属??同一横模的相邻两个纵模之间的频率间隔为 ;; 共焦腔模在频率上是高度简并的,(2q+m+n)相同 的所有模式都具有相同的谐振频率,都是简并模。;三、方形球面镜共焦腔的行波场 ; 博伊德和戈登证明,方形球面镜共焦腔的行波场可表示为(坐标原点选在腔的中心) ;;1.振幅分布 ; ;讨论;定义:某一模式在腔内所扩展的空间范围称为模体积;举例;3.等相位面分布;;讨论;此处,等相面是平面;; 定义:基模远场发散角是双曲线的两根渐近线之 间的夹角。 ;基模高斯光束远场发散角;举例;

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