激光的相干性.pptx

8.6 激光的相干性 (coherence of laser)1.时间相干性和空间相干性 (Temporal and spatial coherence)第八章 现代光学 (Modern Optics)相干性：空间任意两点光振动之间相互关联的程度。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)1.时间相干性和空间相干性在Michelson interferometer（迈克耳孙干涉仪）中，讨论两束光的时间相干性。在Youngs experiment（杨氏实验）中，讨论两束光的空间相干性。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)2.普通光源的相干性 (Coherence of common light source)相干性很差 用单色仪分光后，通过狭缝可得到时间相干性好的光。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)2.普通光源的相干性 用杨氏实验装置来掩蔽光源的大部分发光表面，只有一个极小的开孔使光通过，可得到空间相干性好的光。但是，这样的光，光强已减弱到实际上不能应用的程度。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)3.激光中的衍射损耗 (Diffraction loss)激光谐振腔两端的反射镜的作用：（1）反射；（2）边缘起光阑作用，引起衍射。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)3.激光中的衍射损耗 (Diffraction loss)衍射的结果：（1）光波不断来回衍射后，边缘处光强减 弱，使光强分布不断改变，振幅和相位分布逐次发生畸变，并最后趋向一定的稳定分布。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)3.激光中的衍射损耗 (Diffraction loss)（2）模式光斑图 取激光器的轴向为直角坐标系的z轴，谐振腔的中心点为原点，在与z轴垂直的平面上取x轴和y轴。用TEMmn来表示各种横向模式。m，n均为非负整数，分别表示在x轴和y轴上光强为零的零点序数，称为模式序。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)3.激光中的衍射损耗 (Diffraction loss)基模：光斑中没有光强为零的，称为TEM00TEM10模：x轴方向有一个光强为零。mn越模，为低次模式 大，光斑图形上光强为零的数目越多，为高次模式。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)3.激光中的衍射损耗 (Diffraction loss)（3）激光的相干性 时间相干性时间相干性：非常小，故 很大 空间相干性空间相干性：光的衍射扩散使光束截面上各点射出的光互相混合，相互关联，建立了空间相干性。8.6 激光的相干性 (coherence of laser)第八章 现代光学 (Modern Optics)3.激光中的衍射损耗 (Diffraction loss)（3）激光的相干性 空间相干性Fresnel（菲涅耳）数：半径。N数与衍射损耗成反比。，a 为小孔