共振腔(Resonator) | 合法醫療器材資訊網
2011年8月20日—共振腔是雷射的三個組成之一,可以依照反射面的存在與否分為開腔與閉腔兩種。最常見的光學共振腔是法布里-博羅光共振腔(Fabry–Perot ...
共振腔(Resonator) 台中縣縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯
所謂共振腔是指特定波長的波在長度固定的腔體內共振。因為腔體的兩端是共振的節點,所以波共振時,腔體長度必須為半波長的整數倍。當波動為電磁波時,稱為光學共振腔。
共振腔是雷射的三個組成之一,可以依照反射面的存在與否分為開腔與閉腔兩種。最常見的光學共振腔是法布里-博羅光共振腔(Fabry–Perot resonator),當雷射在法布里-博羅共振腔共振時,一個往返行程後的相位改變必須是360度的整數倍,即m(2π),此為雷射震盪之相位條件,其 中,m為正整數。又由於自由空間之波向量k=2π/λ,若n為介質的折射率,腔長為L,則mλ/2n=L,可以用來估計雷射共振腔模,這時的模態稱為縱向 軸模態(longitudinal axial modes)。另外一方面,如果反射場所有的模態都可以垂直於共振腔軸之場(電場與磁場)所組成,這些模態稱為橫向模(transverse modes)或橫向電與磁模(transverse electric and magnetic modes, TEM)。
上述為不考慮電磁波穿越介質的情形,稱為共振腔原理。但當共振腔兩面是由金屬所組成,因為電磁波在金屬表面會有滲透的現象,稱為肌膚效應(skin depth effect),因此共振腔長度會比原本共振腔略長,稱為微共振腔(micro cavity)原理。
在固態雷射中,我們為了能確定固態雷射輸出為單模(single mode),我們可以使用兩種方法,第一種是分布式布拉格反射鏡雷射(Distributed Bragg Reflector laser, DBR laser),第二種為分布式回饋雷射(Distributed FeedBack laser, DFB laser)。
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