第4章高斯光束PPT课件.ppt

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2021-06-28 发布于广东
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第4章高斯光束PPT课件.ppt

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可将基模高斯光束看作具有复数波面曲率半径的球面波光束 1 1 i ? ? ? 2 q(z) R(z) ?? (z) ? 光腰处： ? ? 1 ? 1 ? R e ? ? ? ? R ( z ) ? q ( z ) ? ? ? 1 ? ? ? I ? 1 ? ? m ? ? ? 2 ( z ) ? ? q ( z ) ? ? 1 1 1 i ? ? ? ? q 0 q(0) R(0) ?? 2 (0) ?? 0 q 0 ? i ? if ? 2 § 4.2 高斯光束的传输与变换规律 1. 普通球面波的传输与变换规律（ 1 ）自由空间传输 R ( z 2 ) ? R ( z 1 ) ? z 2 ? z 1 ? A T L ? ? ? C B ? ? 1 ? ? ? D ? ? 0 L ? ? 1 ? AR 1 ? B R 2 ? CR 1 ? D （遵循 ABCD 变换法则）（ 2 ）经过薄透镜的变换规律 R 1 ( z ) R 2 ( z ) 1 1 1 ? ? R 2 R 1 F O 2 O 1 ? A T F ? ? ? C ? 1 B ? ? ? ? ? 1 D ? ? ? ? F 0 ? ? 1 ? ? ? F （遵循 ABCD 变换法则） AR 1 ? B R 2 ? CR 1 ? D 1 ? A B ? ? ? 2 ? ? ? ? C D ? ? ? ? ? ? R 0 ? ? 1 ? ? （ 3 ）经过球面镜反射 AR 1 ? B R 2 ? CR 1 ? D 2. 高斯光束的传输与变换规律（ 1 ）高斯光束在自由空间的传输 1 Z ? ? 自由空间变换矩阵： T ? L ? 0 1 ? ? ? 由 ABCD 法则： q ( z ) ? if ? z ?? 0 束腰处： z ? 0 ，q (0) ? if ? i ? 2 1 1 z ? if ? ? 2 2 q ( z ) if ? z f ? z 1 i ? ? ? 2 R ( z ) ?? ( ? ) 2 ? ? ? ? ? ? z ? ? 2 ( z ) ? ? 0 2 ? 1 ? ? ? 2 ? ?? 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 ? ? ? f ? ? R ( z ) ? z ? 1 ? ? ? ? ? z ? ? ? ? ? ? ? ? 结论：高斯光束 q 参数在自由空间的变换规律满足 ABCD 法则（ 2 ）高斯光束经过薄透镜的变换 M 1 M 2 R 1 1 1 1 ? ? R 2 R 1 F F R 2 ? 1 ? ? 2 1 1 ? 1 1 ? ? ? i ? ( ? ) ? i 2 2 q 2 R 2 ?? 2 R 1 F ?? 2 1 ? 1 1 1 ? ( ? i ) ? ? ? 2 R 1 ?? 1 F q 1 F Aq 1 ? B q 2 ? Cq 1 ? D 结论：高斯光束 q 参数经薄透镜的变换规律满足 ABCD 法则 3. 实例分析 ? 0 ? 0 ? ? c 已知： ? 0 、 l 、 F A B l ? C q 0 方法一： l q A q B 2 l C 求： q C ? C 、 R C 0 ? i ?? 0 ? z=0 处： q q A ? q 0 ? l A 处： B 处： 1 q B ? 1 q A ? 1 F q C 处： C ? q B ? l C ? 1 ? 1 ? ? R e ? ? ? ? R C ? q C ? ? ? ? 1 ? ? 1 ? ? I ? m ? 2 ? ? ? ? q C ? ? C 方法二： Aq 1 ? B q 2 ? Cq 1 ? D D C ? ( C ? 1 q 1 ? ? B q 2 A ? ( A ? q 1 2 D i ? D ) ? 2 R 1 ?? 1 B i ? B ) ? 2 R 1 ?? 1 1 1 i ? ?? ? ? ? 2 q 2 R 2 ?? 2 ? 2 2 2 2 ? ? B ? ?? 1 ? 2 ? B ? A ? ? ? ? R 1 ? ? ? ? ? ? 2 ?? ? 1 ? B ? ? A ? ? R 1 ? ? R 2 ? ? B ? ? ? A ? ? ? C ? R 1 ? ? ? 2 ? ?? 1 ? 2 ? ? ? ? B ? ? 2 2 D ? ? ?? 1 ? ? BD ? ? ? R 1 ? ? ? ? 2 2 入射光束的光腰处： R 1 ? ? l C 2 ??