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理論篇激光物理基礎:模式密度

信息來源:本站 日期:2018-12-24 

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       在微波波長,諧振腔是由封閉的良導體組成的腔體。由于受到電磁場邊界條件的限制, 只能存在一系列獨立的具有特定波矢k的電磁波。這種以不同波矢及不同偏振方向區分的電磁波狀態,稱為諧振腔的模式。模式的概念很容易從微波波段推廣到光波波段, 從諧振腔推廣到自由空間,模具修補激光焊機


      考慮一個封閉的立方體積諧振腔, 其沿三個坐標軸方向的腔長分別為 Δx、Δy 及 Δz, 則 諧振腔的體積 V =ΔxΔyΔz,根據諧振腔的駐波條件有,模具修補激光焊機

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      式中, m、n、q 為正整數; 而波矢 k 的三個分量為

      每一組正整數 m、n、q 對應腔內一種模式的兩種偏振狀態。


      在以 kx、ky、kz 為坐標的直角坐標系中, 不同的 m、n、q 對應著不同的 kx、ky、kz , 因此也 對應著不同的模式。相鄰模式在 k 空間中的間隔為,模具修補激光焊機

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      所以每個模式在 k 空間中占據的體積為

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      在 k 空間中, 波矢絕對值處在區間的體積為, 該區間內的模式數目為

      考慮到同一 k 有兩種不同的偏振方向, 以及, 可以得到, 單位體積內處在頻率 ν 附近 dν頻率寬度內的模式數目。即模式密度為,模具修補激光焊機

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(1 .1 .34)

      上式表明,模式密度與頻率平方成正比。因此, 光波波段的模式密度較微波波段高得多,模具修補激光焊機。

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