激光谐振腔与倍频实验 A13 组 03 光信息 陆林轩 033012017 实验时间：2006-4-25 [实验目的和内容] 1 、学习与掌握工作物质端面呈布儒斯特角的钕玻璃激光器的调节，以获得激光红外输出。 2 、掌握腔外倍频技术，并了解倍频技术的意义。 3 、观察倍频晶体0 .5 3m绿色光的输出情况。 [实验基本原理] 1、激光谐振腔 光学谐振腔是激光器的重要组成部分，能起延长增益介质的作用（来提高光能密度），同时还能控制光束的传播方向，对输出激光谱线的频率、宽度、和激光输出功率、等都产生很大的影响。 图 1 激光谐振腔示意图 （1）组成： 光学谐振腔是由两个光学反射镜面组成、能提供光学正反馈作用的光学装置，如图 1所示。两个反射镜可以是平面镜或球面镜，置于激光工作物质两端。两块反射镜之间的距离为腔长。其中一个镜面反射率接近1 0 0 %，称为全反镜；另一个镜面反射率稍低些，激光由此镜输出，故称输出镜。 （2）工作原理： 谐振腔中包含了能实现 粒 子 数 反转 的激光工作物质。它 们 受 到 激励 后 ，许 多 原子 将 跃 迁到 激发 态 。但 经 过 激发 态 寿 命 时间后 又 自 发 跃 迁 到 低能态 ，放 出光子 。其中，偏 离轴 向的光子 会 很快 逸 出腔外。只 有 沿 着 轴 向运 动 的光子 会 在 谐振腔的两端反射镜之间来回 运 动 而 不 逸出腔外。这 些光子 成为引 起受 激发 射的外界 光场 。促 使 已 实现 粒 子 数 反转 的工作物质产生同样 频率、同样 方向、同样 偏 振状 态 和同样 相 位 的受 激辐 射。这 种 过 程 在 谐振腔轴 线方向重复出现 ，从 而 使 轴 向行 进 的光子 数 不 断 增加 ，最 后 从 部分反射镜中输出。所以，谐振腔是一种正反馈系 统 或谐振系 统 ，具 有 很好 的准 直 ，选 频和放 大功能。 （3）种 类 ： 图 2 谐振腔的种类 按组成谐振腔的两块反射镜的形状以及它们的相对位置，可将光学谐振腔区分为：平行平面腔，平凹腔，对称凹面腔，凸面腔等。平凹腔中如果凹面镜的焦点正好落在平面镜上，则称为半共焦腔；如果凹面镜的球心落在平面镜上，便构成半共心腔。对称凹面腔中两块反射球面镜的曲率半径相同。如果反射镜焦点都位于腔的中点，便称为对称共焦腔。如果两球面镜的球心在腔的中心，称为共心腔。 如果光束在腔内传播任意长时间而不会逸出腔外，则...
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