激光的模式匹配
发布时间：2008-05-04 来源：网络 阅读次数：1835 分享到：
一般来说，激光器的制造商都会特别地指出他们激光产品的光束尺寸和光束发散角。但是，他们一般都不会标明束腰尺寸或者束腰位置。你可以做的就是利用发散角和光束尺寸来计算束腰尺寸和束腰位置。这两者再加上激光的发射波长，就决定了光束的实际应用价值。不过即使没有计算出这些数据，模式匹配光学也能够最低限度地改善匹配条件。
这里所有的作为模式匹配的工具都已具备。假设激光束的q参数和谐振腔的输入镜前的光束参数都知道。那么就只需要使用ABCD定律来完成两镜之间的模式匹配。
但是，难点在于问题的解并不是唯一的。不同的透镜系统都能够满足同样的ABCD矩阵。并且不止一个ABCD矩阵可以实现模式匹配。那么怎么继续呢？这里有一些套用的规则。
如果激光和谐振腔都已经确定了具体的位置，则在指定的位置上选择特殊焦长的透镜一般来说（并不一定）都可以使得模式匹配条件得到满足。这只是一种不常用的办法，因为我们并不一定正好就有适合焦长的透镜。
透镜对通常都能更好地满足我们的工作需求。选择几个方便的透镜对就可以得到上述要求的焦长。最好的出发点就是在激光与谐振腔之间选择好焦距比和光束束腰比。
第三个附加透镜可以增加定位自由度，并对模式匹配起到调谐作用。
另外，最好尽量避免使用焦距过长或过短的透镜。焦距在20mm到500mm之间的透镜是比较容易得到的。
模式匹配通常是一个迭代过程。使用计算机辅助（比如Matlab）将会有效地判定一个好的初始透镜设置，而这个透镜正好是你手上现成的。
这里所有的作为模式匹配的工具都已具备。假设激光束的q参数和谐振腔的输入镜前的光束参数都知道。那么就只需要使用ABCD定律来完成两镜之间的模式匹配。
但是，难点在于问题的解并不是唯一的。不同的透镜系统都能够满足同样的ABCD矩阵。并且不止一个ABCD矩阵可以实现模式匹配。那么怎么继续呢？这里有一些套用的规则。
如果激光和谐振腔都已经确定了具体的位置，则在指定的位置上选择特殊焦长的透镜一般来说（并不一定）都可以使得模式匹配条件得到满足。这只是一种不常用的办法，因为我们并不一定正好就有适合焦长的透镜。
透镜对通常都能更好地满足我们的工作需求。选择几个方便的透镜对就可以得到上述要求的焦长。最好的出发点就是在激光与谐振腔之间选择好焦距比和光束束腰比。
第三个附加透镜可以增加定位自由度，并对模式匹配起到调谐作用。
另外，最好尽量避免使用焦距过长或过短的透镜。焦距在20mm到500mm之间的透镜是比较容易得到的。
模式匹配通常是一个迭代过程。使用计算机辅助（比如Matlab）将会有效地判定一个好的初始透镜设置，而这个透镜正好是你手上现成的。
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