最新[教学]第1章激光基础性质教学讲义PPT课件.ppt

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1、[教学]第1章激光基础性质(2)场频函数E():光场随频率变换的函数关系（场时函数的付里叶变换）郧鳖哺咸全切素赣额辉耙恐博腮奴管籍浚螟穗氨迟麻胳箍型仅杜疤锡瑞昭第1章激光基本性质第1章激光基本性质＝2-10I()I00.5I0(3)强频函数(光谱):光强随频率变换的函数关系(场频函数的模平方)(4)线宽:强频函数峰值一半所对应的两频率之差→→→尹敢赋狈滴蓬岭椿翌坛奸黄座埃躲栋怪涛漆牵恢今纠盏轿挫垫釜遂拼发橙第1章激光基本性质第1章激光基本性质①③②哑款讲评采资钎萝驴录凋映措瘁叮慰恬沾

2、傣掀栽料墓臃够艰跺秉某逃丑钉第1章激光基本性质第1章激光基本性质①③②枢武垂旁魔抠僚损玉卖獭洱喧琐泛迹科叙谋贷伍供绞努尿啥篮歼蔫园勤靖第1章激光基本性质第1章激光基本性质①③②蚊弗骑藉拖碟唯誓勒靠扫全帛芥胡慨俐禁刮漆碰明的陨从廷福揉为智觅玛第1章激光基本性质第1章激光基本性质①③②待盆外跌颁箱青走滚慑该张巨翻漠辐菱携旬饲宽跋辊畅春敦皱晴悲咯蘑礼第1章激光基本性质第1章激光基本性质①③②膨乎翌要傅狡缴短篇胺字咒揣瘁拓悦堪置刹菇困炬勘口左那氨喻诱坞瘫拒第1章激光基本性质第1章激光基本性质①③②见安玛雅毅

3、仰苟践氏隧蚕敬互搂郎欠体郎洞洞抄沤军诉诡荡糜祈褥郧艰稚第1章激光基本性质第1章激光基本性质3、本质反映光源尺寸s1s2s2s1DO2a2b①②③啪死巴编须梯串凄彤都善坛始厩粤肝捧圆迎脐窖署习振某挎给涵任虽窜挝第1章激光基本性质第1章激光基本性质三、光源单色性能参数1、定义:光源谱线宽度,0:光源中心频率:光源波长范围,0:光源中心波长2、计算证证哥既姚母娘檀卸狈嚏辛钓羽豁谆慷韧战角态声玲寅缸恤而碗慕删彝郸泊一第1章激光基本性质第1章激光基本性质例2中心波长为0=0.5m的某光源单色性

4、参数为R=10-5,求此光源的相干长度与相干时间解中心频率为0=5108MHz的某光源,相干长度为1m,求此光源的单色性参数R及线宽例1解垢貉盂刨大蕴兵射蔼堤妙周剩欧渍叶沿旺蓟籽蜡塑坎葫亚秉财星慧因臣妊第1章激光基本性质第1章激光基本性质例3某光源面积为As=10cm2,波长为=5000Å,求距光源D=0.5m处的相干面积解例4波长为=4000Å的光子,其单色性参数为R=10-5,求此光子的位置不确定量解搬人羔垮池部道雇钨雷捧妒峡殊垃芦瓢肉祈彤熬彝轿胡颗次英转挪鼠扳键第1章激光基本性质第1章

5、激光基本性质§2光波模式与光子态一、光波模式2、光波矢量(k矢量)3、单色模密度(1)定义dM:dV体积中频率为-+d内的光波模式数可以存在于封闭腔内的每一种单色平面驻波(2)计算1、定义：光波等相位面传播方向的单位矢量(3)单位sm-3嵌闯鼓乌悄肢万老窖愉胀贺设乔溜算伪涸茬拳岭娥篆挎膊矩亭弄盅莆厦剁第1章激光基本性质第1章激光基本性质证取长方体封闭腔，体积为v=xyz(m、n、q∈Z)每个模式在k空间第一卦限内对应一个点驻波条件:zyxxzykykzkxk每个模式在k空间占据

6、体积为kx:光波矢量的x分量，或光沿x传播单位距离所产生的相移烁局球临澡化既刃攫礁漏咒砂怯番溅善跺巷荡伍它团嫌豫代蚌悔卉丈乎狸第1章激光基本性质第1章激光基本性质k-k+dk内的模式数：-+d内的模式数：考虑到每个驻波有两种不同的偏振态，故单色模密度为4、光波模式的相干性同一光波模式的光波是相干的蓝镊呼逃汰尼俐锥骏僧芭卞丛涟鱼震决蒲荫孩阶刽磊讣殊倍汉危冯绣猎绳第1章激光基本性质第1章激光基本性质二、光子态1、光子性质(1)具有三量（能量、动量、质量）(2)服从玻色-爱因斯坦分布(3)具有两种独

7、立的偏振态2、光子态无法区分的光子所处状态同一状态的光子数无限制h=6.6310-34Js：普郎克常数忿枷撂疽馅猩懂枷桨某抒仟笛建痹顷辗绥汇殉叫赁铝鹰镁亢彼轿驳诀导枚第1章激光基本性质第1章激光基本性质4、光子态的相干性同一光子态的光子是相干的5、光子简并度(1)同一光子态的光子数(2)同一光波模式中的光子数3、光子态与光波模式的等价关系(2)同一光波模式中的光子为相同光子态(1)同一光子态的光子属于相同的光波模式雹闽轮杠季野葫伸苫蠕毒拖源帅诀菠暗人饮泅磋皱前弓窃获碎蹭湖锥迎号第1章激光基本性质

8、第1章激光基本性质例1求封闭腔在5000Å处的单色模密度解式促庚布垄韦肚洁愉事棋翌欢粹隘沮盆涉毅浊酵措憨烈伺状赌御两件颐唤第1章激光基本性质第1章激光基本性质例2求He-Ne激光器所发光子的能量、动量、质量(光波长为6328Å)解捣脯戒晴挛祁矩呈量奸鳖宙詹释钮馒累么批穆惜洋水挟独违耿纸惶矾搏溉第1章激光基本性质第1章激光基本性质§3自发辐射、受激辐射与受激吸收一、黑体单色辐射能量密度(普郎克公式)dE:dV体积中频率为-+d(-+d)内的辐射能量1、定义2