腔长为100cm的氩离子激光器 发射514.5nm绿光 中心频率单程小信号增益因子g0(v0)l=1.3;单程损耗因
单程,激光器,因子
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腔长为100cm的氩离子激光器,发射514.5nm绿光,中心频率单程小信号增益因子g0(v0)l=1.3;单程损耗因子δ=0.04。为了选单纵模,在腔内斜插一个厚度为2cm的F—P标准具(标准具介质折射率μ为1.45,倾斜角很小)。若激光器输出单模的频率为多普勒加宽中心频率,已知多普勒线宽△vD=3.5GHz,求F—P标准具的精细度F及两端面反射率r在什么范围内才能保证单模输出。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
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正确答案:F≥27.6;r≥0.9
假定F—P标准具的透射峰与中心模频率一致,设起始光强为I0,中心模经单程传输后的光强I1=I0T(v0)exp[g0(v0)l一δ],设中心模频率对应的标准具透射率为1,由题中所给条件可知中心模可以起振;中心频率模式的相邻纵模经单程传输后的光强为I1=I0T(v0±△vq)exp(g0(v0±△vq)l一δ),式中F—P标准具的透射率T(v0±△vq)=1/[1+(2F/π)2sin2△ψ],其中中心模和相邻纵模的相位差△ψ=2π△vqμd/c,F—P标准具的精细度F=。单模振荡时应有T(v0±△vq)exp[g0(v0±△vq)l—δ]<1,根据工作物质具有高斯线型的条件求出g0(v0±△vq)l后,可根据上述不等式求得单模运行时标准具应具有的透过率T(v0±△vq)的范围,并从而求出其精细度及两端面反射率的范围。
