激光原理精美课件全 高斯光束的传播特性

3.3 高斯光束的传播特性

回顾——求解对称开腔中的自再现模积分方程,

了解输出激光的具体场的分布

前瞻研究高斯光束的传播特性

——

高福斌/22

2

1λ0122

s L

w w π

==

高斯光束的基模束腰斑半径(腰粗)时，有：

()

02s w z w w ==X 和Y 方向的束腰半径定义2 1 2 1 ms s ns s

w m w w n w =+=+

M 1M 2

w (z )

程

L

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6

——光斑半径随z按照双曲线规律变化。

三、模体积

1、定义：描述某一腔模在腔

内扩展的空间体积。

2、意义：模体积大,对激活介

质能量的提取就大，对模式振图(3-8) 基模光斑半径随z按双曲线规律的变化

一、等相位面的分布

等相位面1、等相位面——行波场中相位相同的点连成的曲面

()

,,x y z ?x

z

z 0

()

00,0,z ?共焦场等相面的分布

高福斌

/25

9

()

,,x y z ?x

00z

z 0

()

00,0,z ?高福斌

/25

11

共焦场等相面的分布

1.当时，00=z ∞→)z (R 0

2.当时，

∞→0z ∞→)z (R 0

5.当z 0>0时，00R >?z

6.当z <0时，

R

三. 共焦场的等相位面的分布图

共焦场等相面的分布可以证明：

如果在场的任意一个等相位面处放上一块具有相应曲率的反射镜片,则入射在该镜片上的场将准确地沿着原入射方向返高福斌

/25

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回,这样共焦场分布将不会受到扰动.这是非常重要的性质.

z小结：高斯光束的基本性质

1.高斯光束在其轴线附近可看作是一种非均匀高斯

球面波，

22.在其传播过程中曲率中心不断改变

3.其振幅在横截面内为一高斯光束

4.强度集中在轴线及其附近

5.等相位面保持球面

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θ2基模远场发散角：双曲线两根渐近线之间的夹角：

(38)图(3-8) 基模光斑半径随z 按双曲线规律的变化

2222L w λλ

θππ?==

02 122θθ+=m m 高福斌

2122θθ+=n n