稳定腔的激光器所发出的激光,将以高斯光束的形式在空间传输。共焦腔中产生的光束具有特殊的结构。它既不同于点光源所发射的球面波,又不同于普通平行光束的平面波,而是一种特殊的高斯光束(亦 称高斯球面波)。下面重点介绍共焦腔中高斯光束的特性与参数。 tOx)t$ix
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一、期模高斯光束 J[6`$$l0
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由波动光学理论可以证明沿某一方向(设为z轴)传播的高斯光束的电矢量表示式为: [=dK%7v
G:'hT=8
e00(xyz)=(a0/w(z))e-(r2/w2(z)e-i[k(z +r2/2r(z)-ф(z)](18-9) 式中a0为常数因子。 9os>k*
9V5}%4k%+
a0/w(z)是z轴上(x=0,y=0)各点的电矢量振幅。w(z)称为z点的光斑尺寸,它是z的函数: |X :"AH"S
w(z)=w0[1+(zλ/πw02)2]1/2 (18-10) d~NvS-u7
iYwzdW1
w0是z=0处的w(z)值,它是高斯光束的一个特征参数,称最小光斑尺寸,也称为光束的“腰 粗”。r(z)是在z处波阵面的曲率半径,是z的函数: Z(F`M;1>xI
ygiZ~v4P/
r(z)=z[1+(πw0?2/λz)2] (18-11) 6\jhDP@`9
Z_iVOctP
ф(z)是与z有关的位相因子: <