第二章-2稳定性条件1.ppt

1、第2 -2章稳定性条件，第2.2章同轴球形腔的稳定性条件，光线矩阵或ABCD矩阵，表示同轴球形腔稳定性条件的矩阵几种常见的稳定腔、不稳定腔和临界腔稳定区图，第2 -2章稳定性条件，光线传输矩阵，给定截面上的任何傍轴光线都可以用两个坐标参数来表征。规定当光出射方向高于腔轴时，它是正的；相反，它是消极的。自由空间中光线传播距离L引起的坐标变换如下：第2 -2章稳定性条件、第2 -2章稳定性条件、第2 -2章稳定性条件和第2 -2章稳定性条件。球面镜对近轴光线的变换矩阵为(R为球面镜的曲率半径)，球面镜对近轴光线的反射变换相当于焦距为f=R/2的薄透镜对同一光线的透射变换。列矩阵用于描述任意光线的坐

2、标，二阶方阵用于描述入射光线和出射光线之间的坐标变换。这个矩阵叫做光学系统对光的变换矩阵。在第2 -2章“稳定性条件”中，光在两个腔中来回传播的矩阵表示，由曲率半径为R1和r 2的两个球面镜M1和M2组成的同轴球形腔的腔长为1。开始时，光从M1平面向M2方向传播，当凹面镜向腔移动时，R取正值。当凸面镜面对空腔时，R取负值。第2 -2章稳定性条件，第2 -2章稳定性条件，第2 -2章稳定性条件，第2 -2章稳定性条件，第2 -2章稳定性条件，以及三个同轴球腔的稳定性条件。近轴光线可以在空腔中来回多次，而不会从空腔中横向逃逸。第n次往返变换矩阵Tn的元素An、Bn、Cn和Dn要求限制在任意n值，第

3、二章-2稳定性条件、第二章-2稳定性条件、同轴球腔的往返矩阵和第n次往返矩阵与光的初始坐标无关，可以描述任意近轴光在腔内的往返传播行为。由于光在腔内的初始起始位置和一次往返的行进顺序不同，矩阵T的各个元素的具体表达式也就不同。证明了对于具有一定几何结构的球腔，(A/D)/2是一个不变量，与初始坐标、起始位置和一次往返的顺序无关。第2 -2章稳定性条件，稳定腔临界腔，或，第2 -2章稳定性条件，第2 -2章稳定性条件，第2 -2章稳定性条件，第2 -2章稳定性条件，四个常见的稳定腔，不稳定腔，临界腔，双凹稳定腔，不稳定腔，凹和凹稳定腔如果L=R，它被称为半同心腔。双凸腔和平凸腔是不稳定腔。第2

4、-2章稳定性条件，(a)、(b)双凹稳定腔，(c)凹凸稳定腔，第2 -2章稳定性条件，(d)平凹稳定腔，(e)半共焦腔(L=对称共焦腔R1=r 2=l平面平行腔R1=R2=l真实同心腔R1和R2都是正值。当R1=R2=1/2时，称为对称同心腔。虚拟同心腔R1和R2有不同的符号和临界腔。第2 -2章稳定性条件，(a)对称共焦腔，(b)平行平面腔，第2 -2章稳定性条件，(c)实同心腔，(d)对称同心腔，(e)虚同心腔，第2 -2章稳定性条件，五稳定区域图，任何球形腔唯一地对应于g1-g2平面。由两条双曲线g1=0，g2=0和g1g2=1包围的区域属于腔的稳定工作区域，而其它区域属于不稳定区域。如果满足g1=0、g2=0或g1g2=1，则它是一个临界腔。在第2 -2章“稳定性条件”中，任何具有确定(R1，r 2，L)值的球腔唯一地对应于图中的一个点，但是相反地，图中的每个点并不代表具有特定尺寸的球腔。对称共焦腔(属于临界腔g1=0，g2=0)，其中任何近轴光线都可以在腔内来回多次而不会侧向逃逸，并且在两次圆偏振后自行闭合同轴球形腔的稳定性条件改写为：第2 -2章稳定性条件，概要：可以证明，对于具有一定几何结构的球形腔，(A/D)/2是一个不变量，它与初始坐标、起始位置(如在腔表面或