二.光腔的稳定条件: (1)条件:使傍轴模(即近轴光线)在腔内往返无限多次不逸
出腔外的条件, 即近轴光线几何光学损耗为零, 其
数学表达式为
Байду номын сангаас
0 g1 g2 1
(2)据稳定条件的数学形式, 稳定腔:
0 g1 g2 1
非稳腔:
临界腔:
g1 g2 1
或
或
g1 g2 0
g1 g2=0
L 2
B点: g1 = g2
-1
L L g1 g 2 (1 )(1 ) R1 R2
最大曲率半径R1= R2 最小曲率半径R1= R2
因此,反射镜曲率半径的取值范围: L R 2 ∞ 是平行平面腔;
1 2
是共心腔
二.给定稳定腔的一块反射镜,要选配另一块反射镜的 曲率半径,其取值范围如何确定? 例如: R1 = 2L 则 g1 =0.5
(3) 非稳腔 :g1 g2>1 或 g1 g2<0
对应图中阴影部分的光学谐振腔都是非稳腔。
g2
2 (1/2,1) ,(1,1/2) 1 (1,1)
1——平行平面腔
2——半共焦腔 3——半共心腔 4——对称共焦腔
4 (0,0) 0 3 (0,1) ,(1,0) 5 (-1,-1)
g1
5——对称共心腔
在非稳区(阴影区), 则为非稳腔
图(2-2) 共轴球面腔的稳定图
3.利用稳定条件可将球面腔分类如下:
(1) 稳定腔 (0<g1 g2 <1) 双凹稳定腔,由两个凹面镜组成,对应图中 l、2、3和4区. (0<g1<1 ,0<g2<1 ; g1<0, g2<0) 平凹稳定腔,由一个平面镜和一个凹面镜组成, 对应图中AC、AD段(0<g1<1 ,g2=1; 0<g2<1 ,g1=1) 图(2-2) 共轴球面腔的稳定图 凹凸稳定腔,由一个凹面镜和一个凸面镜组成,对应图中5区和6区。 (g1>1,g2<1; g2>1,g1<1) 共焦腔,R1=R2=L,因而,g1=0,g2=0,对应图中的坐标原点。 半共焦腔,由一个平面镜和一个R=2L的凹面镜组成的腔,对应图中E和F点g1=1,g2=1/2 (2) 临界腔 :g1 g2 = 0 , g1 g2= 1 平行平面腔,对应图中的A点。只有与腔轴平行的光线才能在腔内往返g1=1,g2=1 共心腔, 满足条件R1+R2=L,对应图中第一象限的g1g2=1的双曲线。 半共心腔,由一个平面镜和一个凹面镜组成,对应图中C点和D点。 g1=1,g2=0