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第一章 高斯光束的传输 1

1 光波传输的基本方程式 1

1.1 波动方程式 1

1.2 在真空中传输的平面波 3

1.3 复数的描述方法 4

1.4 相互作用的洛仑兹模型 5

1.5 平面波在均匀介质中的传输 8

2 衍射问题的处理 11

2.1 基尔霍夫-菲涅耳近似 12

2.2 夫琅和费近似 16

2.3 菲涅耳数的解释 17

2.4 具有慢变化包络近似的衍射问题的处理 18

3 径向有限制的光束传输 19

3.1 在真空中传输的高斯光束 19

3.2 在非均匀介质中传输的高斯光束 24

3.3 ABCD定律 27

3.4 几何光学的极限情况 29

3.5 特定的光学矩阵 30

4.1 高斯光束的图象方程式 42

4 高斯光束的聚焦 42

4.2 高斯光束的聚焦 45

4.3 高斯光束的自聚焦 48

4.4 多模的情形 50

第二章 法布里-珀罗干涉仪 52

1 理想的法布里-珀罗干涉仪 52

1.1 透射 52

1.2 环系统 55

1.3 分辨率 56

1.4 起振时间和Q值 58

2 实际的法布里-珀罗干涉仪 59

2.1 精度 59

2.2 反射镜的不平度 60

2.3 有界限的反射镜 60

2.4 光源的扩展 64

2.5 反射镜的失调 64

2.6 法布里-珀罗干涉仪的数字举例 66

3 具有偏振元件的谐振腔 68

3.1 偏振状态的描述 68

3.2 琼斯(Jones)矩阵 69

3.3 偏振矩阵的本征值 74

3.4 在谐振腔中的偏振本征状态 76

第三章 稳定球面谐振腔 83

1 无限大孔径谐振腔 85

1.1 谐振腔的稳定性 85

1.2 谐振腔的类型、光斑半径和光束发散角 88

1.3 无限大反射镜中的横向波形 92

2 透镜谐振腔和多模谐振腔的光束发散角 106

2.1 工作物质的屈光度 106

2.2 等效谐振腔 111

2.3 透镜谐振腔的稳定性 114

2.4 透镜谐振腔中基模的光束发散角和光场分布 117

2.5 多模光束发散 120

3 有限孔径谐振腔 133

3.1 有限孔径共焦谐振腔 135

3.2 有限孔径非共焦谐振腔 140

3.3 孔径匹配的谐振腔 142

4 增益分布对模结构的影响 144

4.1 工作物质的增益饱和 144

4.2 考虑增益介质影响的基尔霍夫-菲涅耳积分方程 147

4.3 模式结构 149

4.4 输出功率和发散角 156

5 调整灵敏度 157

5.1 g参数的影响 157

5.2 反射镜的倾斜度 158

5.3 反射镜失调理论的探讨 160

5.4 反射镜失调的实验研究 163

6 球面谐振腔作为光学延迟线 164

7 相位共轭谐振腔(PCM谐振腔) 167

8 望远镜谐振腔 170

第四章 非稳定球面谐振腔 173

1 几何光学近似分析 174

2 几种典型的谐振腔及其耦合输出 177

3 波动光学的分析方法 178

3.1 有效菲涅耳数 178

3.2 反射率分布为高斯分布的反射镜 180

3.3 锐边反射镜 192

3.4 无界限孔径非稳定谐振腔的本征值 194

4 非稳定谐振腔的发散角 197

5 失调灵敏度 201

参考文献 205