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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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initial_zh

金虫 (正式写手)

四海之游侠

[交流] 【请教】 关于激光模式

请教 不明白激光的模式是怎么回事,还有纵模跟横模怎么区别

[ Last edited by ddx-k on 2009-3-11 at 17:18 ]
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曾经有个人告诉我,种子之所以能够发芽,是因为她心中怀有希望
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大雪人

木虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★ ★
dawnlight(金币+3,VIP+0):谢谢支持 3-11 10:50
initial_zh(金币+2,VIP+0):xiexie 3-11 11:24
“模”应该是从向量的概念来的,加上决定系统状态的“状态变量”可以有多个,
就有了系统状态“多维空间”的概念(不是几何多维空间),
所以现在就用外部容易测到的激光频率、方向、偏振、光斑分布等参数来描述激光束这个“系统”的状态,
开始其实只要注意:某个方向上的激光频率也就是“模”的意思了,
比如“纵模”就是纵向的光频率,“横模”就是横向的光频率,

  激光器内的振荡模式,按光场空间分布或传输特性的不同,而区分为不同的横模;按频谱的不同而区分为不同的纵模。在工作物质和激励条件为给定的条件下,激光振荡的实际模数主要由谐振腔特性所决定。谐振腔对横模数的限制,又主要由基横模和高阶横模的损耗率差异所决定。不同类型的谐振腔压缩激光模式的能力不同。

这里的纵横是激光的传播方向,只是强调一下某个方向上激光束的情况,
不是振动的纵横问题,不过是什么在振动也还说不清,可能是“空间”在振动吧
2楼2009-03-10 17:07:22
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shunping06

金虫 (小有名气)

还可这样理解

★ ★ ★
dawnlight(金币+2,VIP+0):3x 3-11 10:50
initial_zh(金币+1,VIP+0):xiexie 3-11 11:25
模是一种空间/时间的分布,纵模对应传播方向上的空间分布(同时,由频率-波长关系,这也是一种时间或频率的分布)。
横模也同样道理,但是由于横模一般有如01、11、02等等的空间模式分布(不同对称性下边界条件不同,坐标系选择也不同,模式也自然有区别),横模直接理解为横向空间分布更加容易理解。
3楼2009-03-10 17:41:39
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magiccase

铁虫 (初入文坛)

★ ★ ★
dawnlight(金币+2,VIP+0):欢迎常来 3-11 10:51
initial_zh(金币+1,VIP+0):xiexie 3-11 11:25
可以这样理解,在量子世界某一量不是连续的,只能取离散值。类比到激光模式,就是够能在激光器里产生存在的几种光波的样子。
其实从数学上说就是,在边界条件下光波场的解,每一个解就是一种模式。
4楼2009-03-11 00:51:52
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lgh6758

金虫 (正式写手)

★ ★ ★
dawnlight(金币+2,VIP+0):谢谢支持 3-11 10:50
initial_zh(金币+1,VIP+0):xiexie 3-11 11:25
谐振腔是形成激光的必要条件,其作用之一就是选模,光束在谐振腔内往返传播时,入射波和反射波会叠加,只有那些的叠加相长的波在才能“生存”下来,即只有特定波长的光(满足驻波条件)才能形成稳定振荡,这样谐振腔会选出一些不连续的特定波长的光,这即为纵模。
 所谓横模是指光束横截面上的特性,表述光斑的量,只有一个光斑,就是基横模,多个光斑就是多横模。可以看看激光原理方面的书,里面说的清楚、详细。
5楼2009-03-11 10:33:15
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continuewave

捐助贵宾 (小有名气)

★ ★ ★
dawnlight(金币+3,VIP+0):3x,欢迎常来 3-11 10:51
一个波导一旦确定了,里面的模式就确定了,一个模式是一个电场强度在其中的稳定分布,不随时间变化。横模是横向分布,纵模是纵向分布。

提个问题:为什么波导的模式可以用分离变量求解,phi(x,y)=X(x)*Y(y),使用该处理要满足什么条件?
6楼2009-03-11 10:40:03
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jmlong

木虫 (正式写手)


dawnlight(金币+1,VIP+0):3x 3-12 15:23
引用回帖:
Originally posted by continuewave at 2009/3/11 10:40:
一个波导一旦确定了,里面的模式就确定了,一个模式是一个电场强度在其中的稳定分布,不随时间变化。横模是横向分布,纵模是纵向分布。

提个问题:为什么波导的模式可以用分离变量求解,phi(x,y)=X(x)*Y(y),使 ...

这个和矢量、线性有关系,可以有两个独立的量表示,这样就可以进行分离变量了!
追逐曙光
7楼2009-03-11 11:19:22
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lpszk

铁杆木虫 (著名写手)


dawnlight(金币+1,VIP+0):3x 3-12 15:23
从激光光斑可以看出存在横模还是纵模。每种模式与谐振腔的的本征值有关。
天道酬勤
8楼2009-03-12 15:21:17
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