穩(wěn)定腔的
激光器所發(fā)出的激光,將以
高斯光束的形式在空間傳輸。共焦腔中產(chǎn)生的光束具有特殊的結(jié)構(gòu)。它既不同于點(diǎn)
光源所發(fā)射的球面波,又不同于普通平行光束的平面波,而是一種特殊的高斯光束(亦 稱高斯球面波)。下面重點(diǎn)介紹共焦腔中高斯光束的特性與參數(shù)。
Xu#?Lw q%A>q;l: 一、期模高斯光束
oIj/V|ByK PW"?*~& 由波動(dòng)
光學(xué)理論可以證明沿某一方向(設(shè)為z軸)傳播的高斯光束的電矢量表示式為:
ia
/#`#. G;/>
N'# e00(xyz)=(a0/w(z))e-(r2/w2(z)e-i[k(z +r2/2r(z)-ф(z)](18-9) 式中a0為常數(shù)因子。
M!gu`@@}F ?AxB0d9z a0/w(z)是z軸上(x=0,y=0)各點(diǎn)的電矢量振幅。w(z)稱為z點(diǎn)的光斑尺寸,它是z的函數(shù):
O<>+l*bk w(z)=w0[1+(zλ/πw02)2]1/2 (18-10)
ca0vN^Ji {uZ|Oog(p w0是z=0處的w(z)值,它是高斯光束的一個(gè)特征參數(shù),稱最小光斑尺寸,也稱為光束的“腰 粗”。r(z)是在z處波陣面的曲率半徑,是z的函數(shù):
Jz&dC "k"+qR`fH r(z)=z[1+(πw0?2/λz)2] (18-11)
4V]xVma Xooh00 ф(z)是與z有關(guān)的位相因子:
v=dN$B5y3 ф(z)=tg-1λz/πw02 。18-12)
*j1Skd.#At '