高斯光束传播特性课件.pptVIP

3.3 高斯光束的传播特性;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;3.3.3 高斯光束的远场发散角;不同的腰半径的激光光束的远场发散角对比图;例：某共焦腔氦氖激光器，L=30cm, ;3.3.2 高斯光束的相位分布;一、等相位面的分布 ;3、等相位面的特点;二.讨论;5.当 时， ;共焦场等相面的分布 ;高斯光束在其轴线附近可看作是一种非均匀高斯球面波， 2.在其传播过程中曲率中心不断改变 3.其振幅在横截面内为一高斯光束 4.强度集中在轴线及其附近 5.等相位面保持球面;3.4 稳定球面腔的光束传播特性;3.4.1 稳定球面腔的等价共焦腔;求证:任一对称共焦腔( f )等价于无穷多个稳定球面腔;　　共焦腔与稳定球面腔的等价性 ;利用类似的方法可以证明，放置在图中C1，C３处或C２，C４ 处的的反射镜都将构成稳定腔．即不同的z1 对应着不同的 R(z1),不同的 z2对应着不同的 R(z2);曲率半径和腔长可变,但作用不变.; 2、 由任一稳定球面腔求等价对称共焦腔: ;;3.4.2 稳定球面腔的光束传播特性;(2)原球面腔镜面的基横模光束有效截面半径 ;思路：将z1、z2、f代入等价共焦腔的单程相移函数;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.;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 ;???球型谐振腔;平凹稳定腔示意图