光学谐振腔的损耗
光腔的损耗及其描述 光腔的损耗是指光在腔内传播时,由于各种物理因素造成的光强的衰减。
损耗的种类 镜面损耗: 非激活吸收、散射损耗(内部损耗): 几何损耗:光线在腔内往返几次,可能逸出腔外,这种损耗称为几何损耗。 衍射损耗:由于腔的反射口径有限,光在其上会发生衍射,造成一部分能量损失,称为衍射损耗。 输出腔镜的透射损耗:由于腔镜反射率不为1造成的能量损失。 非激活吸收、散射损耗(内部损耗): 工作物质对光有吸收引起的损耗; 固体内有杂质造成散射引起的能量损耗。
损耗的描述 用平均单程损耗因子来定量描述 平均单程损耗因子的定义: 光在腔内单程渡越时光强的平均衰减百分数 L’ 1 I
损耗的描述 单程损耗指数因子
单程损耗的计算 1、谐振腔失调时的几何损耗
单程损耗的计算 举例
单程损耗的计算 q L 2、衍射损耗
单程损耗的计算
单程损耗的计算 3、透射损耗
单程损耗的计算 吸收损耗
光子在腔内的平均寿命
光子在腔内的平均寿命 ——腔的时间常数(腔寿命)?? 证明:腔内光子的平均寿命等于时间常数!
光子在腔内的平均寿命
讨论
无源腔的品质因数——Q值
无源腔的品质因数——Q值
讨论
无源腔的单模线宽
无源腔的单模线宽 无源腔的单模线宽的物理意义: 无源腔中一个本征模式的谱线宽度 无源腔中每一个纵模的谱线宽度 无源腔中一个光子态所占频率范围 ——无源腔的单模线宽 无源腔的单模线宽的物理意义: 无源腔中一个本征模式的谱线宽度 无源腔中每一个纵模的谱线宽度 无源腔中一个光子态所占频率范围
讨论 举例