波导激光器指的是谐振腔内激光传播和振荡的模式由波导理论来确定的激光器。固体、液体、气体、半导体等工作物质都可以做成波导激光器,其中较为成熟的是CO2波导激光器,与光纤激光器是不同概念的。
波导的解释
一种用在微波波段中传输电磁波的装置, 用于 无线电 通讯 、雷达、导航等无线电 领域 详细解释 在微波段用来传输电磁波的空心 金属 管。通常为矩形或 圆形 截面。内壁镀有高导电率金属,如银。由于电磁波集中在波导管内,辐射损耗 极小 ;因管内为空气, 介质 损耗也小。但加工精度要求高。
词语分解
波的解释 波 ō 水面振荡起伏的 运动 :波浪。波涛。 波澜 。波光。波纹。波荡。推波助澜。波及( 影响 到,牵涉到)。 物理学上指 振动 在 物质 中的 传播 能量递进的一种形式:电波。光波。超声波。波长。波段。波速。波谱。 笔画 导的解释 导 (导) ǎ 指引,带领:领导。引导。 向导 (引路的人)。倡导。推导。导引。导游。导向。 导师 。导言。 传引,传向:传导。导热。导致(引起)。 启发:开导。 教导 。因势利导。 笔画数:; 部首 :寸; 笔
平面介质光波导是最简单的光波导,它是用折射率为n2的硅(或砷化镓,或玻璃)作基片,用微电子工艺在它上面镀一层折射率为n1的介质膜,再加上折射率为n3的覆盖层制成。通常取n1》n2》n3,以便将光波局限在介质膜内传播。条形介质光波导是在折射率为n2的基体中产生一个折射率为n1的长条,取n1》n2,以便将光波局限在长条内传播。这种光波导常用作光的分路器、耦合器、开关等功能器件。 光波导的横向尺寸比光的波长大很多时,光的波动性所产生的衍射现象一般可略去不计,可用几何光学定律来处理光在其中的传播问题。如集成光波导和阶跃折射率光纤中,都是利用入射角大于临界角使光在边界上发生全反射,结果光便沿折线路径在其中传播。梯度折射率光纤中,则利用光逐渐往折射率大的方向弯曲的规律,使光线沿曲线路径在其中传播。 光波导的横向尺寸与光的波长相差不大时,光的波动性所产生的衍射现象便不能略去,需用光的电磁理论来处理光在其中的传播问题。即由麦克斯韦方程组出发,列出边界条件,求解光波的电场和磁场在光波导内的分布和传播特性,从而解决有关问题。计算表明,对于一种给定形状和折射率的光波导,能在其中传播的光波,其电场和磁场的分布有各种不同形式,把每一种形式叫作一种传输模,简称为模。每种模都存在一个截止频率,如果光波的频率低于这个截止频率,这种模的光就不能在该光波导中传播。光纤的直径越大能传输的模数就越多。能传输多种模的光纤叫作多模光纤;只能传输一种模的光纤叫作单模光纤。多模光纤常用于近距离传输,如内窥镜等;单模光纤则用于远距离通信。
在光波导中,横波的概念已经太笼统了。以最简单的三层平板波导为例,导模中,通常考虑TE,TM模式,分别是电场垂直(传输方向)模式和磁场垂直(传输方向)模式。严格的说,很多导模都不算横波模式,因为场量在传输方向上也有分布。不过,传输方向上的场分布不会太大,因此主要考虑在横向上的场分布。硬要说是横波,倒也没什么问题。
1、波导,英文“boundary”,表示边界,指地面铺材走边。又称波打线,也称之为花边或边线等,主要用在地面周边或者过道玄关等地方。 2、一般为块料楼(地)面沿墙边四周所做的装饰线;宽度不等。楼地面做法中加入与整体地面颜色不同的线条以增加设计效果。
相速度可以超过光速,但群速度不能超光速,然而相速度超光速是不能传递信息和能量的;能知道这个现象,但不能利用这个现象传递信息,不是真正意义的超光速,不违背相对论。
波导中的相速又叫视在相速,不是真正的相速,是等效的相速。因为电磁波在波导中是曲折传播的,所以按照相位波前在z方向的投影来看,z方向等效的相速确实是大于光速的,但这只是一个分量,还有一个分量是小于光速的。所以,整体来说,真正的相速仍然等于光速(空气波导)。
单一频率的正弦电磁波波的等相面(例如波峰面或波谷面)在介质中传播的速度v=c/n,c为自由空间中的光速,n为介质对该频率电磁波的折射指数。
实用系统的信号总是由许多频率分量组成,在色散介质中,各单色分量将以不同的相速传播,因此要确定信号在色散介质中的传播速度就发生困难,为此引入群速的概念,它描述信号的能量传播速度。
参考资料来源:百度百科-相速度
如图,即在介质基片的一个面上制作出中心导体带,并在紧邻中心导体带的两侧制作出导体平面,这样就构成了共面波导,又叫共面微带传输线。共面波导传播的是TEM波,没有截止频率。
由于中心导体与导体平板位于同一平面内,因此,在共面波导上并联安装元器件很方便,用它可制成传输线及元件都在同一侧的单片微波集成电路。
本征模:满足谐振条件沿轴线纵向方向形成的驻波场即为谐振腔的本征模式。横模:在激光器谐振腔中,把垂直于传播方向上某一横截面上的稳定场分布称为横模,即横截面上光强的分布。原理:如果激光器的谐振腔两反射面及工作物质端面都是理想平面,就不会有除了基模以外的其它横模输出。这种情况下只有一个以工作物质直径为直径的基模输出。因为此时只有基模状态下的光才能形成多次反射谐振的条件。但是事实上反射面和端面都不可能是理想平面,尤其是在固体激光器中,工作物质受热发生凸透镜效应,导致腔内经过工作物质、与基模方向略有差异的某些光也可能符合多次反射的谐振条件,于是激光器会输出几个方向各不相同的光束。(这个方向差异通常非常小)多横模损害了激光器输出的良好方向性,对聚焦非常不利,因此在需要完美聚焦的情况下,应当尽量减少横模。纵模:纵模是指沿谐振腔轴向的稳定光波振荡模式,对激光的输出频率影响较大,能够大大提高激光的相干性,因此常常把激光器纵模的选取称为激光的选频技术。原理:以气体放电管为例,通常它所发射的光波的频率宽度比较大。如果把放电管放在光学谐振腔内,经过谐振腔的选频,可使它所发射的光波的频率宽度变窄。例如氖放电管所发射的光波的中心频率为4.7×10^14赫,频率宽度为△v=1.5×10^9赫。如果谐振腔长度为1米,满足共振条件的许多光频率中相邻两个共振频率之差△V’=1.5×10^8赫。氖放电管配置谐振腔后,发射的光波数为△V/△V′,即有10种频率的光波。如图所示,曲线a代表放电管所发光波的频率轮廓,直线b的横坐标为中心频率,曲线a的半值宽度即放电管所发光波的频率宽度。配置谐振腔后,一定的腔长有一定的相邻共振频率之差。图曲线a下面的各条直线的间隔即为相邻共振频率之差。因此原来放电管所发光的频率范围很大,曲线a下面的各种频率的光都有。加上谐振腔后就不同,它要求相邻两光频率之差满足一定要求。例如图曲线a下面的频率中,只有各条直线代表的频率才可能。当然这些频率的光波也有自然宽度。
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