激光原理与应用讲第四章.pptVIP

此外还可以得到ω0‘与ω0之间的关系，由……这里再次强调“一定条件”主要是指短焦距……我们再来讨论入射高斯光束的腰到透镜的距离s等于透镜焦距f的情形，此时有……利用与前面类似的推导方法我们可以得到……可见当……，即当……下面我们来讨论高斯光束的准直，这里所谓的高斯光束的准直是指改善……由高斯公式的远场发散角公式……，于是我们联想刚才提到的两种薄透镜聚焦公式可以选用两个透镜……（定性讲图，然后讲公式，讲公式时介绍M‘和M的含义）……，M’是高斯光束……下面我们来讨论激光的扩束，根据我们前面讲述的内容可以知道要实现激光的扩束通常有两种方法，一种是通过……，另一种是……下面请同学们思考一下相对于使用单个的凹透镜或凸透镜实现扩束，使用倒置的望远镜实现扩束的优点在哪？这次课我将向大家概要地介绍激光调制技术、激光偏转技术、激光调Q技术和激光锁模技术，虽然这几种技术与激光原理本身的联系并不紧密，但在激光应用中是经常涉及到的（可以结合后几章的应用说几句），因此同学们也需要了解其基本的原理和实现方法。下面我们首先来学习4.4节激光调制技术，首先来看激光调制的基本概念，激光调制……内调制是指……外调制是指……这里讲的主要是外调制。激光的瞬时……若调制信号……（其中M为调制系数）在以上几种调制方法中强度调制作为现代光纤通信中传播信息的基础尤为重要，下面我们来具体讨论一下光电强度调制，图4-21……（给出结论并分别结合图进行讲解，μ0为未加电场前的晶体折射率，γ63电光系数）4.6.4声光调Q图4-28声光调Q装置示意图图4-28是一个声光调Q的YAG激光器的示意图，腔内插入的声光调Q器件由声光互作用介质(如熔融石英)和键合于其上的换能器所构成的。第55页，共58页，星期日，2025年，2月5日4.6.5染料调Q1.图4-29是染料调Q激光器的示意图，它是在一个固体激光器的腔内插入一个染料盒构成的。2.染料盒内装有可饱和染料，这种染料对该激光器发出的光有强烈吸收作用，而且随入射光的增强吸收系数减小。其吸收系数可以由下式表示：图(4-29)染料调Q装置示意图小结：用调节谐振腔的Q值以获得激光巨脉冲的技术称为激光调Q技术，可通过调节反射损耗、吸收损耗、衍射损耗、散射损耗和投射损耗等实现。第56页，共58页，星期日，2025年，2月5日1.非均匀增宽激光器中某一纵模电矢量大小可写成2.锁模技术让谐振腔中可能存在的纵模同步振荡，让各模频率间隔保持相等并使各模的初位相保持为常数，则激光器输出在时间上有规则的等间隔的短脉冲序列。则总的输出为，各纵模为非相干叠加。图4-30锁模光强脉冲第57页，共58页，星期日，2025年，2月5日设腔内有q＝-N，-(N-1)，……0，……(N-1)，N共(2N+1)个模式，又设相邻模式的圆频率之差，则如各模式的振幅相等，Eq=E0，初位相相同且为?q=0，则，当时，m=0，1，2……光强最大第58页，共58页，星期日，2025年，2月5日下面我们开始学习第四章激光的基本技术，实际上就是通过一些技术来提高激光器输出的性质包括频率、形状、脉宽、相位、幅度等其中第一节主要讲……前三节更多的涉及到了光学原理，我们会做一些较详细的推导，后四节更侧重于技术，我们主要介绍实现方法。下面我们来学习4.1节激光输出的选模，这里的选模包括两类即选择纵模和选择横模。我们首先讨论激光单纵模的选取（选频），作为预备知识这里要首先介绍均匀增宽型谱线的纵模竞争，在前面的学习中我们知道当强度很大的……下面请同学们思考一下为什么增益系数会成比例下降？若此时……此外在均匀增宽……，下面我通过作图的方式给大家分析一下（作图讲解）。对于非均匀增宽型介质来说，其激光器的输出则一般都具有多个纵模。下面请同学们思考一下这种现象产生的原因？根本原因在于均匀曾宽情况下……下面我们来讨论单纵模的选取方法，其中最容易想到的方法就是短腔法，由于两相邻纵模……这里需要着重说明一下，在第三章我们讨论激光谐振腔内能够存在的纵模时……荧光谱线半宽度……增益曲线阈值……。下面请同学们思考一下为什么腔长缩短会影响影响了激光器的输出功率？（激活介质长度受限）实际应用中经常使用的另一种方法是法布里-珀罗标准具法，如图……，法布里－珀罗标准具是……形成多光束干涉。由于……。下面我通过作图的方式给大家分析一下（作图讲解）。另外一种常用的单纵模选取办法是三反射镜法，如图……下面我们来讨论激光单横模的选取（选模），作为预备知识我们要首先分析一