optical resonators
简介
光学共振腔是激光器的重要组成部分，它使激光介质在一定的激发条件下在腔内产生振荡.与微波共振腔相似，光学共振腔的主要作用，一是使特定(共振)频率的光波在腔内获得高的场强，二是起着空间和频率滤波器的作用.使光场限制在一定的空间和频率间隔内.对腔的尺寸与波长相匹配的微波共振腔来说，在腔内只允许少数几个模式振荡，而对于光学共振腔而言，腔的尺寸要比波长大得多，因此，在单位频率间隔、单位腔体积内有很多的模(例如模数N～2×109)参与振荡. 开放腔由一对相向的平面镜或曲面镜组成，能量沿着正交反射镜的方向传播. 开放腔首先由Dicke提出，而Schawlow和Townes首先建议激光器的共振腔采用开放腔.开放腔的几种典型的腔型结构如上图所示.为了得到一个低损耗(高Q值)的共振腔，必须满足两个条件：一是从几何光学角度考虑，光线在共振腔内来回反射次数足够多(例如，20～100次);二是从物理光学角度考虑，反射镜的尺寸必须满足Fresnel数.
α1，α2为两块反射镜的宽度，l是反射镜间的距离，λ为振荡波长.
典型的几种开放腔腔型结构