共振腔 | 合法醫療器材資訊網
共振腔,又称谐振腔、光学谐振腔,是指特定波長的波在長度固定的腔體內共振。在共振腔內的共振現象擁有較好的振幅。因為腔體的兩端是共振的節點,所以波共振時,腔體 ...
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光學諧振腔共振腔[1],又稱諧振腔、光學諧振腔,是指特定波長的波在長度固定的腔體內共振。在共振腔內的共振現象擁有較好的振幅。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。種類有環形共振腔、波動維電磁波的光學共振腔、微波共振腔……等等。
光學共振腔是雷射組成的三元素之一,可以依照反射面的存在與否分為開腔與閉腔兩種。共振腔的作用主要是用來讓增益介質實現了佈居數反轉後,可以做為光放大器(Gain amplifier),透過共振腔可收集放大後之訊號,形成一震盪器(oscillator)。
雷射共振腔的種類主要分為三大類,第一種為平行平面腔由兩個平行平面反射鏡組成,光學上稱為法布里-博羅光共振腔(Fabry–Perot resonator),簡稱為F - P腔,多用於固態雷射系統。第二種為雙凹腔由兩個凹面反射鏡組成,其中一種個特殊而常用的形式是共焦腔(confocal),由兩個曲率半徑相同的凹面反射鏡組成,且兩鏡間距離等於曲率半徑,兩鏡面與焦點重合,共焦腔衍射損耗小,調整容易。第三種為平凹腔由一個平面反射鏡和一個凹面反射鏡組成,其中一種特殊而常用的形式是半共焦腔,相當於共焦腔的一半。[2]
而共振腔的穩定性條件是要獲得雷射系統的穩定輸出,需使離軸光線能在腔內往返任意多次而不會跑出腔外,此為共振腔達到穩定性條件。常用g參數來描述雷射共振腔的性質。共振腔的g參數定義為(以兩面鏡子構成的共振腔為例):
g 1 ...
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