2022-2023学年高二物理竞赛课件:光电效应高斯光束(共12张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:光电效应高斯光束(共12张PPT)

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(共12张PPT)
光电效应高斯光束
光电效应高斯光束
等相位面曲率半径:
光斑半径:
-高斯光束典型参数
发散(+)
会聚(-)
沿z轴方向传播的基模高斯光束,不管它是由何种结构的稳定腔所产生的,均可表示为:
共焦参数:
腰斑半径:
1、f z 参数[用w0 ( 或 f )及位置表征]
基模高斯光束的特征参数的定义
可以完全确定高斯光束形状与位置的物理量。
参数类型
已知 w0 ( 或 f ) w ( z ), R ( z ), 等参数
发散(+)
会聚(-)
3、q 参数
(1)定义:
(2)计算:
2、wR 参数[
用w( z )及R( z )表征]
已知 w( z ), R( z ) w0 , z
证:
讨论:
腰处的q参数
q0=q(0)=if
fz参数
wR参数
q参数
例: 某高斯光束波长为 =3.14 m,腰斑半径为w0=1mm,求腰右方距离腰50cm处的(1)q参数(2)光斑半径w与等相位面曲率半径R。
解:
q=0.5+i(m)
(1)
(2)
z=0.5m
例:高斯光束在某处的光斑半径为w=1mm,等相位面曲率半径为R=0.5m,求此高斯光束(1)该处的q参数 。(2)腰斑半径w0及腰位置。(光波长为 =3.14 m)
解:
(1)
(2)


腰位置在该处左方0.4m
(舍去)


②/①:
例:高斯光束波长为 =3.14 m,某处的q参数为
q=1+i(m),求(1)此光束腰斑半径w0及腰位
置。(2)该处光斑半径w与等相位面曲率半径R。
解:
(1)
z=1m f=1m
腰位置为在该处左方1m处
(2)
(2)非均匀加宽
证明:
小信号增益曲线

0
Gm
G0( )
F
Gm/2
F:荧光线宽(激光介质由于自发辐射产生的光谱线宽)
峰值增益系数经验公式
Gm=3 10-4/d (d:mm,Gm:mm-1)
Gm=1.4 10-2/d (d:mm,Gm:mm-1)
(1)HeNe:
(2)CO2:

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