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激光谐振腔模式与高斯光束关联

📚 共计 30 章节
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01
激光发展简史
从爱因斯坦预言到梅曼第一台激光器，激光诞生的关键人物与里程碑。
历史里程碑
02
激光基本原理
受激辐射与自发辐射、粒子数反转、光学谐振腔的三大作用。
受激辐射粒子数反转
03
谐振腔基本结构
平行平面腔、共焦腔、共心腔的结构特点与稳定性判据。
共焦腔稳定性
04
高斯光束基础
波动方程的高斯解、基模高斯光束的表达式与物理意义。
波动方程基模
05
高斯光束参数
束腰半径、瑞利长度、发散角、波前曲率半径的定义与计算。
束腰瑞利长度
06
ABCD定律
高斯光束通过光学系统的变换规律，矩阵光学基础。
矩阵光学变换
07
谐振腔稳定性分析
g参数图、稳定图的使用方法，稳定腔与非稳腔的判定。
g参数稳定图
08
共焦腔模式理论
共焦腔的横模与纵模、频率间隔、模体积。
横模纵模
09
一般球面镜腔
等价共焦腔方法、基模高斯光束参数的求解。
等价共焦腔球面镜
10
高阶高斯光束
厄米-高斯光束与拉盖尔-高斯光束的表达式与特性。
厄米-高斯拉盖尔-高斯
11
光束质量因子M²
M²的定义、测量方法、实际光束与理想高斯光束的对比。
M²光束质量
12
谐振腔损耗
几何损耗、衍射损耗、输出损耗，损耗对模式的影响。
衍射损耗输出损耗
13
纵模与选模技术
纵模间隔、单纵模选取方法（短腔法、F-P标准具法）。
单纵模F-P标准具
14
横模与选模技术
横模图案、小孔选模、非稳腔选模。
横模图案小孔选模
15
调Q技术基础
调Q原理、主动调Q与被动调Q、巨脉冲产生。
调Q巨脉冲
16
锁模技术基础
锁模原理、主动锁模与被动锁模、超短脉冲产生。
锁模超短脉冲
17
非稳腔
非稳腔的分类、几何放大率、输出耦合方式。
非稳腔放大率
18
波导谐振腔
气体激光器中的波导腔、空心波导模式。
波导腔空心波导
19
环形谐振腔
行波腔、单向传播、激光陀螺原理。
行波腔激光陀螺
20
微腔激光器
回音壁模式、光子晶体微腔、微盘激光器。
回音壁光子晶体
21
光纤激光器谐振腔
F-P腔、环形腔、分布反馈（DFB）腔。
光纤激光器DFB
22
半导体激光器谐振腔
法布里-珀罗腔、分布布拉格反射（DBR）腔。
半导体DBR
23
谐振腔设计实例
He-Ne激光器、CO₂激光器、Nd:YAG激光器的腔设计。
He-NeCO₂Nd:YAG
24
高斯光束的聚焦与准直
透镜对高斯光束的变换、聚焦光斑计算。
聚焦准直
25
高斯光束的匹配
模式匹配概念、透镜耦合、光纤耦合。
模式匹配光纤耦合
26
谐振腔的数值模拟方法
Fox-Li迭代法、有限元法简介。
Fox-Li有限元
27
激光光束诊断
光束轮廓仪、波前传感器、M²测量仪。
光束诊断波前
28
谐振腔的稳定性与对准
失调灵敏度、对准误差分析。
失调对准
29
特殊谐振腔
折叠腔、Z形腔、色散腔、可调谐腔。
折叠腔可调谐
30
前沿进展
涡旋光束产生、非衍射光束、谐振腔量子效应简介。
涡旋光束量子效应
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