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谐振腔中存在哪些损耗

原创2025-06-20 00:44:39

在光学谐振腔中,存在多种损耗,主要包括以下几种:

几何损耗:

光线在腔内往返传播时,可能从腔的侧面逸出,这种损耗称为几何损耗。

衍射损耗:

由光的衍射造成的损耗,与腔的菲涅耳数(N=a^2/Lλ)有关,其中a是腔的尺寸,L是腔长,λ是光波长。

透射损耗:

当腔镜的反射率不为1时,光线通过腔镜时会有一部分被吸收,造成透射损耗。

吸收损耗:

工作物质对光有吸收引起的损耗,包括非激活吸收和内部散射损耗。

散射损耗:

由于固体内杂质或结构缺陷造成的光散射,导致能量损失。

偏折损耗:

在特定类型的谐振腔中,如法布里珀罗谐振腔,由于光线在腔内多次反射,可能会因为偏折而逸出腔外。

无辐射跃迁损耗:

在某些激光器中,如某些半导体激光器,反转粒子的无辐射跃迁也会造成能量损耗。

谐振腔的品质因数(Q值)是衡量腔内储能能力和损耗的重要指标,Q值越高,说明腔的储能能力越强,损耗越小。

损耗的计算可以通过光谱谐振峰的半高全宽(Δν)和腔长(L)等参数进行,公式为 Q = (ω0/Δν)^2,其中ω0是谐振频率。

需要注意的是,上述信息基于光学谐振腔,不同类型的谐振腔(如激光器的腔体)可能有不同的损耗类型和计算方法。

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