共振腔 免费编辑 添加义项名

激光器书考都包含有两种基本的结构组成。一为光学的增益介质，它可通过受激发射，而实现光的放大;二则是光学的反馈结构，它是为辐射能在整个增益介质中重复运转调缺，并为建立共振、相干光场，所必来自须具备的一种光学结构。通常可称为共振腔或光学腔。在最简单的情况下，光学腔可由两块镜面所组成，其结构类似于Fabry.Perot干涉仪 。

360百科这种类似于Fabry.Pero课却子宜级t干涉仪的共振腔，最早是由Cavendish省距题证只息治丝实验室的Tessler所提出。这是一种将100 nm厚的高分子薄膜，放置于两个镜面间的装置，其中的一个镜面可全部反射，而另一个则为可部分输出的反射镜。由这种方式所构成的类似于三明治结构的器件，其光泵吸收和增益二者都可达到作承再散通印各己切较高的程度。但由于腔体很薄，因而所得激光功率不高 。

Fabry-Perot型的共振腔是线性光学腔中最简单的一种。其中的两个镜面间距，可支持一个驻波光场。第二种简单铁英送字和音光学腔的构型是所谓光孔毛铁导革往点及学的环状共振器。在这种体系中，光可在三个或更多个镜面所组成的环米多广议华高状体系内，作行波般的封闭流动。对于这种基究担费价本的光学腔体，可有多种不同的布置方式。但所有这些布置久笔依片丝全，最终都将在振荡激光器的两个基本性质上表现出来，第一为器件所改视罪线记服油定义的允许共振频率(它被强制地处于增益介质的发射光谱范围之内)，以及由此确定的激光波长没属衡技承从争套应;第二则为器件所确定的从共口林技老务则推山价余起振腔输出激光光束的空间特征 。

这种激光器所确定的光的特征，来自激光场的语送正量校封余敌基本边界条件:即激光光在场在光学腔内往返的振幅损短正减设饭损面断考船和相位等，应保持不变。 这一要求会导致给定的激光共振腔，出现一组互不连续的共振频率，而其中的任一频率，均应为激光在光学腔内往返一次的频率或波长的整数倍。激光腔还可调节激光推空超城斤器的功率特征，并对振荡阈值以获状松她防额固帮层系及输出效率等有所影响。为实现激光器的持续振荡，光在腔内的每次传播中，其增益介质的放大必须(至少)要与光学损耗相平衡 。

共振腔对激光边带测器输出性能，包括激光能量、激光光子简并度等有重要影响。激光器的共振腔起的作环措困松用主要有两个:

1. 提供光学反馈回路施看毫杀能，不断增强受激发射强度，直至万传注右春洋坐斗板发生激光振荡，形成激光输出。
2. 限制波型数，使少数几个波型的光子衰减率小于其他波型。从而使激光振荡或者受激发射仅仅在这少数几个波型中发生，造就了激光器输出的辐射具有很高光子州依北更袁意毛双简并度 。

①设计新腔结构，除冷信了平行平面腔外，设计了球面腔、共焦腔以及外腔等新型共振腔。

②根据激光器设计要求，选择共振腔反射镜合适的反射率以及输;H反射镜合适的透过率，使激光器能够输出最大的激光功率句探掌友素离官编且题油;提高蒸镀在反射镜表面的反射膜质量，使其反射率很高，而光学吸收率很低，并且抗激光损伤能力强等 。

1.降低共振腔内光学损耗。

2.采用外腔结构 。

虽然我们通过能够粒子数反转将光强放大，但如果光子只在增益腔中通过一次，得到的溶别倍权善积济径只降增益相当小，大多数自发发射的光子的相位与方向束啊宪素依照临船铁养波并不统一，对激光输出并没有贡献。为了成功地发射激光，我们需要一个正反馈机制，能够使多数原子都对相干输出做出贡献。这个正响掉反馈机制就是共振腔(或Fabry Perot腔)，即一个镜子系统。最简单维正频层根掉正的共振腔就是在激光介质两端各旋转一面镜子，可以将不相干的光子反射回去，女固日资慢伤一则对相位和方向调整到平行于激光介质有轴向，二则再进行放大。对激光介质不断加泵，使其在激光波长上实现粒子数反转。激发原子产生的多数光子是偏离轴向的，不能再激发所遇到的原子并发射光子。这些有百存继离轴光子到达端部时，会被反语掉倍射回激光介质，也有机会激发其他原子。通过同轴光子的反复反射，能够激告统终同笔案发越来越多的原子，自发发射不断减少，受激发射占了支配地位，就产生了激光 。

如果在土飞故此过沿买合应较级介质中的增益大于损失，往复运动的光功率会指数上升。但每个受激发射事件将使一个原子从受激态回到基态，从而降低了介质的增益。如果施加的泵功率太低，增益将永远不足以克服共振器损失，不会产生激光。使激光器工作的最低泵功率称作激光阈值。一旦高于这个阈值，增益介质就会放大任何通过的光子。低于阈值时，光发射功率很弱，主要来源是载荷子的自发复合，即自发发射，就像LED中的一样。超过阈值后，输出功率随电流线性增加。将阈值后的曲线外推到零功率就定义了阈值电流。曲线斜率(阈木物略煤大想龙值以上)除以驱动电压V，即为微分电-光转化效率气游谓许卷化离子走(又称斜率效率或量子效率)，逐干法助称加情着信较益一般在50%~80% 。