光學(xué)諧振腔的穩(wěn)定條件是什么?
在光學(xué)諧振腔中,光在兩個(gè)反射鏡之間不斷地來回反射,因此通常要求諧振腔保證光在腔內(nèi)來回反射過程中不會(huì)離開諧振腔。滿足這一要求的型腔稱為穩(wěn)定型腔。討論光在諧振腔中的行為,可以通過光在腔內(nèi)往返傳輸?shù)木仃嚤硎緛碜C明:對(duì)于腔長為L、鏡面曲率半徑為R1和R2的諧振腔,穩(wěn)定條件是:
0<(1-L/R1)(1-L/R2)<1或(1-L/R1)=(1-L/R2) ⑴
引入型腔幾何參數(shù)因子,若令
\n g1=1-L/R1 ⑵
g2=1-L/R2 ⑶
則諧振腔的穩(wěn)定條件可表示為: 0
也就是說,當(dāng)腔體的幾何參數(shù)滿足上述條件時(shí),腔體內(nèi)的近軸光在腔體內(nèi)來回多次,而不會(huì)橫向逸出腔外,我們說諧振腔處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。通常稱式⑷通常稱為諧振腔的穩(wěn)定性判據(jù)。由于存在g1g2>0的條件,對(duì)于穩(wěn)定的諧振腔結(jié)構(gòu),g1和g2具有相同的符號(hào)。如果它們有不同的跡象,則腔不穩(wěn)定。
延伸閱讀:
一.光學(xué)諧振腔又稱光腔或激光諧振腔,是激光技術(shù)中的關(guān)鍵部件之一。它是一種物理結(jié)構(gòu),旨在讓光波在其中反復(fù)來回反射,并通過這種反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)特定頻率光波的共振和增強(qiáng)。在激光器中,光學(xué)諧振腔通常由兩個(gè)或多個(gè)高反射鏡(至少一個(gè)是部分透射的)組成。這些鏡子相互平行放置或按照一定的曲率半徑形成一個(gè)封閉的空間,它們連接到激活介質(zhì)(例如激光晶體、氣體放電管或半導(dǎo)體材料等)。
二.在諧振腔內(nèi),光波受到激活介質(zhì)增益的影響后,在滿足諧振條件時(shí)會(huì)在腔內(nèi)不斷地來回傳播并積累能量。當(dāng)增益超過損耗時(shí),就會(huì)發(fā)生激光振蕩。光學(xué)諧振腔的功能包括:
1.選擇性放大:只對(duì)光波的特定模式(橫模和縱模)提供正反饋,使其在腔體內(nèi)繼續(xù)振蕩并被放大。
2.控制激光特性:決定輸出激光束的質(zhì)量,如單色性(即頻率穩(wěn)定性)、方向性和光束形狀(如高斯光束)等。
3.模式鎖定:保證激光器工作在單一穩(wěn)定模式,減少多縱模工作引起的光譜展寬。
▍最新資訊
-
什么是超快激光物理?超快激光物理基本概念和關(guān)鍵現(xiàn)象!
在光子學(xué)的世界里,超快激光物理是一個(gè)領(lǐng)域,它涉及到激光中以皮秒、飛秒甚至更快時(shí)間尺度發(fā)生的超快過程。這篇文章將帶您深入了解這一領(lǐng)域的基本概念、關(guān)鍵現(xiàn)象以及它們對(duì)現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的影響。
2024-12-20
-
全玻璃微型GHz重復(fù)率飛秒激光腔:光學(xué)制造的新突破
在現(xiàn)代光學(xué)領(lǐng)域,飛秒激光器因其超短脈沖和高峰值功率而在眾多應(yīng)用中扮演著關(guān)鍵角色。從微細(xì)加工到生物醫(yī)學(xué),飛秒激光技術(shù)不斷推動(dòng)科技的邊界。最近,一項(xiàng)革命性的進(jìn)展在《Optica》期刊上被報(bào)道,研究人員成功開發(fā)了一種全玻璃微型GHz重復(fù)率飛秒激光腔,這一成果不僅在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了重大突破,也為光學(xué)系統(tǒng)制造提供了全新的范例。
2024-12-20
-
什么是逆向光刻技術(shù)?
半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,光刻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)集成電路圖案轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵工藝。隨著摩爾定律的不斷推進(jìn),光刻技術(shù)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。逆向光刻技術(shù)(ILT)作為計(jì)算光刻的一個(gè)重要分支,通過像素級(jí)的修正,顯著提升了光刻成像質(zhì)量,增強(qiáng)了工藝窗口和圖形保真度。本文將探討逆向光刻技術(shù)與半導(dǎo)體光刻機(jī)裝調(diào)的結(jié)合,以及它們?nèi)绾喂餐瑧?yīng)對(duì)制造過程中的挑戰(zhàn)。
2024-12-20
-
QGI成像技術(shù)照亮生物燃料作物研究新路徑
在極低光照水平下捕捉圖像的QGI技術(shù),為活體植物成像提供了一種無需暴露于有害波長下的新方法。洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室(LANL)的研究小組利用非退化QGI技術(shù),在比星光低幾個(gè)數(shù)量級(jí)的光照下成功獲取了活體植物的圖像,為生物成像領(lǐng)域帶來了革命性的進(jìn)展。
2024-12-19