会计学§2.1光腔理论(lǐlùn)的一般问题谐振腔的作用(zuòyòng)无源(wúyuán)谐振腔采用(cǎiyòng)的理论闭腔光腔的分类(fēnlèi)谐振腔可以按不同的方法分类：稳定腔、非稳定腔、临界腔球面腔与非球面腔高损腔与低损腔驻波腔与行波腔两镜腔与多镜腔简单腔与复合腔端面反馈腔与分布反馈腔本章讨论：由两个(liǎnɡɡè)球面镜构成的开放式光学谐振腔以F-P(法布里-珀罗干涉仪)腔中的轴线(zhóuxiàn)方向传播电磁场的模式L腔的纵模在频率(pínlǜ)尺度上等距离排列，每一个纵模均以具有一定宽度c谱线表示。三、光腔的损耗(sǔnhào)（lossesinopticalCavity）损耗(sǔnhào)的参数(lossperpass,photonlifetimes,andqualityfactorQ)例：由腔镜反射(fǎnshè)不完全引起的损耗百分比损耗(sǔnhào)因子2.与腔损耗有关的参数－光子寿命t-t+dt时间内减少的光子(guāngzǐ)数密度3、无源(wúyuán)谐振腔的Q值腔镜倾斜时的几何(jǐhé)损耗衍射损耗(sǔnhào)（估计）衍射损耗不太大时，单程(dānchéng)指数衍射损耗（d）与能量相对百分数损耗（d，）近似相等，d=d，透过损耗(dT)衍射损耗(dD)几何偏折(dn)－光线从腔侧面偏折出去工作物质质量(dI)－气泡、杂质等引起吸收、散射其它(qítā)插入损耗(do)－腔内插入其它(qítā)元件等增益(损耗)系数的定义及其与反转粒子数的关系光在增益&损耗并存介质中传输时的光强变化公式由光强引起的增益饱和的物理原因,极值光强的概念谐振腔的损耗对激光器阈值振荡条件的影响谐振腔中的各类损耗、指数损耗及百分数损耗因子腔内光子(guāngzǐ)寿命的定义及与损耗的关系§2.2共轴球面腔的稳定(wěndìng)条件自由空间光线(guāngxiàn)矩阵4.球面镜反射(fǎnshè)矩阵（薄透镜传输矩阵）5.ABCD矩阵的应用(yìngyòng)－球面镜腔的往返矩阵往返(wǎngfǎn)n次的光线矩阵球面镜腔可以等效(děnɡxiào)为周期透镜波导二、共轴球面镜腔的稳定(wěndìng)条件非稳定腔傍轴光线有限(yǒuxiàn)次反射后便逸出腔外几何偏折损耗大(高损耗腔)讨论(tǎolùn)：临界(línjiè)腔的典型例子任意傍轴光线均可在腔内往返无限多次而不致(bùzhì)横向逸出，而且经两次往返即可自行闭合。大多数临界腔，其性质介于稳定腔和非稳腔之间。平行平面腔和共心腔这一类腔称为(chēnɡwéi)介稳腔；对称共焦腔（本属于临界腔g1=g2=0），其中任意傍轴光线均可在腔内往返无限多次而不致横向逸出，而且经两次往返即可自行闭合。在这种意义上，共焦腔属于稳定腔。整个稳定球面腔的模式理论可建立在共焦腔振荡模理论的基础上。§2.3开腔模式(móshì)的物理概念和衍射理论分析方法二、孔阑传输线过程：一均匀平面波垂直入射到第一个孔阑时，波的强度均匀分布在孔面上。通过孔阑时光将发生衍射，射到孔的范围之外的光将被屏吸收（对应损耗）。由于衍射发生在镜的边缘附近，当波到第二个孔时，边缘部分(bùfen)的强度比中心小，且已不是等相位面。通过等二个孔时波束又将发生衍射，每经一个孔，波的振幅和相位分布发生一次变化，但是波束受到衍射的影响越来越小。当通过足够多的孔阑后，镜面上场的振幅和相位分布不再发生变化。——自再现模不是任何形态的电磁场都能在开腔中长期存在，只有不受衍射影响的场分布才能最终稳定下来。自在现模的形成与初始入射波的形状无关，任何初始入射波也能形成自在现模。自在现模的形成过程可理解光的相干性。如果在第一孔面上的光是非相干的，由于衍射，第二个孔面上任一点的波应该看作是第一个孔面上个所有各点发出的子波的叠加（惠更斯-菲涅耳原理），即在第二个孔面上各点波的相位有关联，经过足够多的衍射后，光束横截面上各点的相位关联越密，空间(kōngjiān)相干性越强。在开腔中，从非相干的自发辐射发展成空间(kōngjiān)相干性极好的激光，正是由于衍射的作用三、惠更斯--菲涅尔衍射原理(yuánlǐ)及基尔霍夫衍射积分U1(x1,y1)衍射(yǎnshè)积分公式自再现(zàixiàn)模积分方程(自洽积分方程）五、自再现模积分方程的解法例：平行平面(píngmiàn)腔模的迭代解法利用迭代公式，直接进行数值计算(jìsuàn)。首先，假定在某镜面上存在一个初始场分布u1，将其代入上式，计算(jìsuàn)u2，u3,u4等。反复运算足够多次后，判断能否满足下式以对称(duìchèn)条形腔为例，看看平行平面腔自再现模