激光器中谐振腔和高斯光束
激光器的谐振腔和高斯光束之间存在相互作用。谐振器中的反射镜或反射表面决定了激光的模式(即高斯光束的形状和参数)。在激光器设计和优化过程中，为了获得理想的激光输出，通常需要仔细调节和控制谐振腔和高斯光束。这里简单介绍一下激光器中的谐振腔和高斯光束，这是两个密切相关的概念。
1. 谐振腔：在激光器中，谐振腔是一个重要的组成部分。它由两个平行的反射镜或反射面组成，形成一个封闭的腔体。在谐振腔中，电子从一个能级激发到更高能级，然后跳回到较低能级并释放光子。这些光子在谐振腔内来回反弹，与电子相互作用形成增益。当增益超过吸收、散射等引起的损耗时，就会产生激光。
2. 高斯光束：在激光器中，高斯光束是一种特定的激光模式。它描述了光束的横向电场分布，是所有激光输出的基本模式。高斯光束的电场分布在截面上呈现高斯分布，即中部最大，向两侧逐渐减小。高斯光束的参数包括光束宽度、瑞利距离和Bowtie形状等。这些参数对于激光加工和测量应用非常重要。
延伸阅读：
一.在激光器中，谐振腔主要功能包括：
1.模式选择：谐振腔允许特定的光场分布模式在其中来回反射，并通过干涉增强这些模式的强度。对于高斯光束，TEM 00模式是最基本、最低阶的横模。它具有最小的光束直径和最高的空间相干性。当没有外部干扰时，激光器通常优先在谐振腔中形成这种模式 。
2.增益饱和和放大：在激光工作材料内部，泵浦源提供的能量使原子或分子达到激发态，当这些粒子在谐振腔内反向分布下通过受激发射过程释放能量时，满足特定的频率、方向、模式调节的光子在来回穿过增益介质时被连续放大。
3.单模或多模操作：设计合适的腔长和镜面曲率可以控制腔内可以稳定存在的模式数量。理想的单模激光器只支持TEM 00模式稳定存在，发射高斯光束;而多模激光器可以同时支持多个横模，每个模式都是独立的高斯光束，但可能有不同的腰带尺寸和发散角。
4.提高相干性：通过限制腔内激光模式的数量，可以显着提高激光的相干性，这对于许多精密应用至关重要。
二.高斯光束是一种理想的光束模型，具有以下特点：
1.光斑中心的强度最高。
2.随着距光斑中心距离的增加，光强度呈指数衰减。
3.其传播特性可以用高斯光束传输方程描述，包括束腰位置、束腰宽度、远场发散角等参数。
-
光子学技术在心血管疾病诊疗领域的创新应用与发展展望
心血管疾病（CardiovascularDisease,CVD）作为全球首要致死病因，每年导致约2000万人死亡，其疾病谱涵盖冠状动脉疾病、心肌梗死、脑卒中、心律失常及心力衰竭等多种病症，对全球公共卫生体系构成严峻挑战。长期以来，计算机断层扫描（ComputedTomography,CT）、血管造影术等传统光子学技术虽为CVD的诊断与治疗提供了重要支撑，但受限于侵入性较强、功能信息获取有限、实时监测能力不足等固有短板，难以满足临床对精准化、无创化诊疗的需求。近年来，以光声成像、光学可穿戴传感、光动力疗法为代表的新兴光子学技术快速发展，通过融合光学原理与医学诊疗需求，在提升CVD诊断精度、优化治疗方案、拓展监测场景等方面展现出显著优势，正逐步推动心血管医学向更高效、更精准、更可及的方向变革。
2025-08-27
-
光纤激光器的核心原理与主流腔型技术分析
在现代激光技术体系中，光纤激光器凭借高功率输出、优异光束质量及稳定运行特性，已在工业制造、光纤通信、医疗诊断等关键领域实现广泛应用。其技术优势的形成，源于以稀土掺杂光纤为核心的增益介质设计及多元化谐振腔结构的创新。本文基于光纤激光器的工作机制，系统阐述其核心原理，并对四类主流谐振腔的技术特征与应用场景展开深入分析。
2025-08-26
-
工业机器视觉光源选型与打光技术全解析：从原理到实战应用
在工业机器视觉系统的构建与运行过程中，光源选型及打光技术是决定后续图像处理工作成效的核心环节。科学合理的照明方案能够显著降低算法开发与应用的难度，有效提升检测精度与系统运行稳定性；反之，若光源选择不当或打光方式不合理，极易引发缺陷漏检、尺寸测量偏差等问题，进而影响整个生产流程的效率与产品质量管控水平。本文将从光源辅助元件、互补光原理、核心光源类型及光源控制器四个关键维度，系统剖析工业机器视觉领域中光源应用的内在逻辑，为各类实际检测场景提供专业、可落地的选型指导。
2025-08-25
-
光学领域“超级黑”材料的特性、原理及应用研究
本文聚焦光学领域中的“超级黑”材料，突破大众对光学学科多与“光明”相关的传统认知，系统阐述“超级黑”的科学定义、黑度衡量标准、核心材料特性、技术实现原理、多元应用场景及深层科学价值，为理解现代光学与材料科学的前沿探索提供参考。
2025-08-25
