為了探究角錐棱鏡諧振腔激光模式,以角錐-平面鏡腔為例,將角錐棱鏡等效為衍射光柵,考慮角錐鏡棱寬在諧振腔中的衍射效應以及二面角誤差引起的附加相位分布對諧振腔激光模式的影響,在光學諧振腔理論的基礎上,建立了求解本征模式的理論分析模型.采用快速傅里葉法數(shù)值模擬不同腔長、角錐鏡棱寬和二面角誤差情況下該無源諧振腔激光輸出模式分布情況.結果表明,在腔長30cm、角錐鏡棱寬小于75μm、二面角誤差在-10′～5′之間時,可實現(xiàn)光斑完整的圓形分布輸出模式,且有較好的光束質量;棱寬不小于0.4mm,二面角誤差在-40′～10′之間時,光斑為TEM₀₃階橫模,光場呈六瓣分布;當角錐鏡棱寬為0.4mm、二面角誤差為3′,腔長從30～90cm范圍內增加時,該諧振腔輸出的激光模式從TEM₀₃轉換成TEM₁₀. 

【文章來源】：光子學報. 2020年01期 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

角錐棱鏡的簡化

如圖3所示，角錐鏡三個互相垂直的反射面分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，三個二面角加工誤差分別為θ12（面Ⅰ、Ⅱ）、θ13（面Ⅰ、Ⅲ）、θ23（面Ⅱ、Ⅲ）．以角錐鏡頂點為原點建立坐標系，光線從角錐底面垂直入射，按序通過三個面反射出底面．假設入射光A0空間矢量為[17]光線以不同順序依次經過三個反射面反射后的出射光矢量有6種情況，每種情況下i、j、k分量分別為

設角錐鏡諧振腔的腔長L為30cm，波長為1 064nm，角錐鏡尺寸為15mm，菲涅爾數(shù)N=176，初始光場分布為平面波u1(x,y,0)=1，當光場分布不隨迭代次數(shù)發(fā)生變化時，達到穩(wěn)定輸出．首先考慮角錐鏡棱線寬度對光場分布的影響，數(shù)值模擬結果如圖4所示，當棱線寬度為5μm，光場為高斯分布，可認為模式為TEM00基橫模；棱寬增加到75μm時光斑形狀仍保持完整的圓形分布；當棱線寬度為80μm左右時，光斑分裂成均勻分布的兩瓣，可認為是TEM10高階模；棱寬增大至400μm時，從圖4(d）可以看出輸出光斑分裂成六瓣，可認為是TEM03高階模，此時衍射損耗變大，相應的復振幅分布如圖5所示．圖4 不同棱寬下角錐棱鏡諧振腔輸出光斑

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2951574