激光打標機光束在諧振腔中的傳播情況
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發(fā)表時間：2018-03-03 14:39:00
激光振蕩模式
今對于給定的一個光學諧振腔,并不是任意頻率、任意形式的電磁振蕩都可以存在于腔中1。所以,必須了解能存在于給定腔中的電磁振蕩參數(shù),確定其相應的振蕩頻率和場強空間分布,這就是振蕩模式討論的問題。對于不同的模式,有不同的振蕩頻率和光場分布。通常把光波場的空間分布分解為沿傳播方向(腔軸方向)的分布E(x)和垂直于傳播方向的橫截面內(nèi)的分布E(x,y)。相應地,把光腔模式分解為縱模和橫模,分別表示光腔模式的縱向分布和橫向光場分布。
激光的縱模
首先分析光束在諧振腔中的傳播情況。給出的是平行平面腔,鏡1為全反鏡,鏡2為輸出鏡。再分析光波到達鏡2時的情形。在某一時刻到達鏡2的光有a,b,c,…",a是直接到達,b是經(jīng)過來回.
圖1.14諧振腔光振蕩示意圖次到達,c是經(jīng)過來回兩次到達…世…這些光束在鏡2上疊加,由光的干涉條件知道,只有當它們的相位差是2r的倍數(shù)時,才能產(chǎn)生加強干涉,從而形成激光,從鏡2輸出。a,b,c,…,各束光波之間相位差異,在于它們在腔內(nèi)所走的路程分別差一個來回。若要求它們相位相同,則必須要求光波在腔內(nèi)走一個來回時相位的改變量為2r的整數(shù)倍,干涉才能互相加強,這就是諧振條件,也是形成激光的必要條件之一。
由于相位的改變與光波的頻率有關,所以,不同頻率的光在腔內(nèi)走一個來回后,相位改變量不一樣。對于給定長度的諧振腔,只有某些特定的頻率光波滿足諧振條件,才可能在腔內(nèi)形成激光。
由于相位的改變與光波的頻率有關,所以,不同頻率的光在腔內(nèi)走一個來回后,相位改變量不一樣。對于給定長度的諧振腔,只有某些特定的頻率光波滿足諧振條件,才可能在腔內(nèi)形成激光。
例如,腔長為30cm的He-Ne激光器,在線寬△yF=1.5×10s中,不是所有的頻率都滿足諧振條件,僅僅是yg-+g,g,的三個分立的頻率滿足諧振條件,才有可能形成激光。
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