纵模

✍ dations ◷ 2025-08-02 12:58:08 #波动力学

光学谐振腔的纵模是一种由谐振腔边界条件所限定的特定的驻波模式。腔的模式对应于沿腔轴向传播的经由腔的反射表面多次反射之后形成相长干涉的波的波长。其余的波长则因相消干涉而抑制。腔模中,纵模的波节沿着腔的轴向分布。对应的,横模的波节垂直于腔轴方向分布。

一个常见的纵模示例是激光产生的波长。在最简化的情况下,是由两面相对的平面镜构成的谐振腔(平面腔或法布里-珀罗谐振腔),腔内为真空。腔中允许(形成相长干涉)的模式,是那些镜间距(即腔长)恰好是其半整数倍的波长,:

其中,是一整数,被称为模序数。通常,镜间距是远大于光的波长的,所以的值经常会很大(大约为105到106)。两个相邻的纵模,和,的频率间距就可以被给出(对于一个线性的长为的空谐振腔):

其中是真空中的光速。这个间隔也被称为自由光谱范围。

如果一个腔不是空腔(比如,包含了一个或更多具有不同折射率的介质),则腔的纵模的频率间隔为:

其中,i是第个介质的几何长度,i是第个介质的折射率。更广泛地说,对任意一个腔,其纵模都可以通过解具有合适的边界条件的波动方程得到。对一个腔来说,无论横波还是纵波都会有纵模。对纵模的分析,在一个单横模激光中是是特别重要的,例如,在单模光纤激光当中。这样一个激光的纵模的数量可以通过比较增益光谱范围和纵模的频率间隔来估计。

对一个单横模的激光而言, 其单个纵模的功率可以通过相干添加(英语:Coherent addition)的方法来获得很大的提升。这样一种添加可以同时使单横模激光的输出功率提升并减少纵模数量,因为这个系统会自动选取出对所有合并的激光的共有模式。纵模的减少数量取决于相干添加的条件。相干添加的极限是当合并的激光系统只余下一个在增益光谱范围内的纵模的时候。如果继续添加,不仅会导致相干添加的效率降低,也不会继续增加单个纵模的功率。

相关

  • 49,XXXXYXXXXY综合征,是一种极为罕见的非整倍染色体异常,男性中发病率约为1/100,000至1/85,000。此综合征病因为母体卵细胞在第一次减数分裂和第二次减数分裂时未分离。首次诊断于1960
  • 秘鲁寒流洪堡凉流,也称秘鲁寒流,南太平洋东部凉流,是一个低盐度的洋流,沿南美洲西岸从智利南端伸延至秘鲁北部,于南纬10°以北偏向西行,构成南太平洋南赤道海流的补偿流。在北端可伸延至离
  • 三菱UFJ三菱日联金融集团(日语:三菱UFJフィナンシャル・グループ,英语:Mitsubishi UFJ Financial Group, Inc.,简称MUFG),是日本最大的金融机构,由三菱东京金融集团(三菱東京フィナンシャル
  • 鹞可以指:
  • 小汤普森河小汤普森河(英语:Little Thompson River)是南普拉特河支流大汤普森河的一条支流,位于美国科罗拉多州。小汤普森河的水源地位于罗斯福国家森林,流经落基山脉东缘拉里默尔县的贝尔
  • 台湾水藤台湾水藤(学名: Beccari)是丛生、攀爬植物。台湾水藤为台湾特有种植物,与黄藤同为省藤属植物。flora of taiwan 和台湾维管束简志上皆写全台皆可见,不过有关其研究极少,资料不甚齐
  • 阿里山榆阿里山榆(学名:)为榆科榆属下的一个种。
  • 安灯系统安灯(日语:行灯/あんどん/アンドン ,英语:Andon)是一个制造业术语,是指向管理、维护和其他工人通知质量或流程问题的一套系统。这种警报可以由工人使用拉绳或按钮手动激活,或者由生
  • GP-5 防毒面具GP-5防毒面具 ( 俄语:Гражда́нский Противога́з-5,拉丁转译:)是1962年开始向苏联民众配发,1990年停产,由苏联制造的单过滤器民用防毒面具。。标准的GP-5套
  • 中国综合症《中国综合症》(英语:)是一部1979年的美国惊悚片,由詹姆斯·布列治执导,简·方达、杰克·莱蒙及迈克尔·道格拉斯等主演。其英文片名“The China Syndrome”源自曾参与曼哈顿计划