激光器的工作原理

1、激光的工作原理，激光的基本原理和特点，激光产生的基本原理(一)，激光形成和产生的基本条件1。粒子数的逆分布，e，E1，E2，n1，n2，n3，e，n、单位时间光子数密度增加了STE，光子数密度减少了STA单位时间，光学谐振腔的结构和稳定性，1。光腔：1的功能。光学正反馈：建立和保持自激振荡。(为了改善简并性)，决定性因素：是两个反射镜的反射率、几何形状和组合。2.控制光束特性：包括纵向模式数、横向模式、损耗、输出功率比等。2.光腔、1的开放式同轴球形光谐振器的结构。结构：在有源介质的两端设有双面反射镜(全反射和部分反射)。2。开口：是开放的，除了两个反射镜，同轴：和同轴球形腔：是球面镜(球面镜

2、)，3。光学腔根据几何损耗(几何反射逃逸):光学腔，(在光学腔中有一个傍轴模，它可以在腔中多次传播而不会逃逸出腔外)，(傍轴模在有很高的几何光学损耗)，(几何光学损耗在上述两者之间)，同轴球形谐振腔的稳定性条件，1。光腔3360，1的稳定性条件。描述光学腔稳定性的g参数，定义为：其中L -腔长(两个反射镜之间的距离)，L 0；Ri -镜面在第I平面上的曲率半径(i=1，2)；在符号规则：中，当凹面朝向空腔(凹面镜)时ri 0，当凸面朝向空腔(凸面镜)时ri 0。对于平面镜，成像公式为：s物距s像距，f 透镜焦距，(2)根据稳定条件的数学形式，稳定腔：不稳定腔：或临界腔：或g1 g2=0，2。光

3、腔：的稳定条件，(1)条件：使傍轴模(即傍轴光)在腔内无限地来回移动而不脱离腔，即傍轴光的几何光损耗为零，其数学表达式为同轴球形谐振腔的稳定图及其分类，即几个普通光腔的组成为： *(下面介绍普通光腔，作为表示各种谐振腔的图解法)， (1)稳定腔：1)双凹稳定腔：由两个凹面镜组成的同轴球形腔是双凹腔。 这个空腔有两种稳定条件。即：0 G1 1，类似地0 G2 1，所以：0 g1g2 1，其次：R1 lr2 l，这证明了：R1 l表示G1 0，类似地：G2 0，和l r1r 2，即g1g2 10 g1g2 l/2，2。平凹稳定腔：稳定性条件为：r l，3。凹凸稳定腔为：由凹面镜和凸面镜组成的同轴球

4、形腔为凹凸腔。其稳定条件为：r1 l，r1r 2 l，可证明为33600 (2)。不稳定空腔：G1G2 1或G1G2 0，1。双凹不稳定腔3360。由两个凹面镜组成的同轴球形腔是双凹不稳定腔。这个空腔的稳定性有两个条件。一个是： R1L，此时，所以G1G2 0，另一个是：R1R2 L，这是可以证明的。2.平凹不稳定腔的稳定条件为： R1L，R2=，证明了：G2=1，G1 0 G1G2 0，3。凹凸不稳定腔有两种不稳定条件，一种是：R2 L可以证明：G1G2 1，4。由两个凸透镜组成的同轴球形腔称为双凸不稳定腔。* R1 0，R2 1，5。平凸不稳定腔称为平凸腔。所有平凸腔满足G1 G2 1。(

5、3)临界空腔： g1 g2=0，g1 g2=1，属于极限情况，其稳定性因不同空腔而异。在共振理论的研究和实际应用中，临界腔具有重要的意义。1.对称共焦腔的中心是两个反射镜的公共焦点，R1=R2=r=l=2f 33542G1=G2=0G1 G2=0。可以证明，在对称共焦腔中，任何傍轴光线都可以来回多次而不侧向逃逸，并且可以在两次往返后自行关闭。这被称为对称共焦腔中的简并光束。整个稳定球形腔的模式理论可以基于共焦腔的振荡理论。因此，对称共焦腔是最重要和最具代表性的稳定腔。2.半共焦腔是由共焦腔的任意凹面镜和平面镜共同聚焦而成，R=2L g1=1，g2=1/2，因此g1 g2=1/2 1(稳定腔)；

6、3.平行平面谐振腔是由两个平面反射镜组成的同轴谐振腔，R1=R2=，G1=G2=4。同心腔两个球面镜的曲率中心重合的同轴球形腔，实同心腔双凹腔G1 0，G2 0，G2 0，所有这些都具有R1 R2=G1 G2=1(临界腔)，并且光线都是简并的和非简并的。1.函数：用图形直观地表示稳定状态，并判断光腔的稳定状态*()。2.分区：图上的横轴坐标应为，纵轴坐标应为稳定区域：由(两条直线)g1=0、g2=0和*(两条双曲线)g1g2=1(不包括边界)*(图中白色未阴影区域)临界区域：边界线不稳定区域3360其余部分*(阴影区域)，图(2-2)同轴球形腔的稳定性L)球形腔(R1、R2、 如果对应的(g1，g2)落在稳定区域，则L)是临界腔，而球形腔(R1，R2，L)落在不稳定区域(阴影双凹稳定腔由两个凹面镜组成，对应于图中的区域L，2，3和4； 平凹稳定腔由平面镜和凹面镜组成，对应图中的交流和交流部分；凹凸稳定腔由凹面镜和凸面镜组成，对