全反射棱镜式谐振腔中高斯光束角度误差对本征模式偏振损耗的影响INFLUENCE OF GAUSSIAN BEAM ANGLE ERROR ON EIGENMODE POLARIZATION LOSS IN A TOTAL REFLECTION PRISM RESONATOR
李东,刘凌沂
摘要(Abstract):
本文引导学生将“激光原理与技术”课程中所学的高斯光束特性与布儒斯特定律相结合,以全反射棱镜式(TRP:Total Reflection Prism)谐振腔为例,研究了高斯光束在TRP面传输过程中入射角度误差对腔内本征模式偏振损耗的影响,并讨论了腔内本征模式入射角度误差、束腰位置(即束腰到棱镜面的距离)z_0和焦参数f等对偏振损耗的影响。结果表明:在一定范围内,随着角度误差的增加,s、p分量偏振损耗增大,最后趋于稳定。同时,对于同一角度误差而言,随着z_0和f的增大,s、p分量的偏振损耗减少,且相同的z_0和f的增量会引起更小的s、p分量偏振损耗。本文研究结果可对TRP腔内本征模式偏振损耗的降低、腔体结构设计及优化提供一定的理论依据。
关键词(KeyWords): 全反射棱镜;谐振腔;偏振损耗
基金项目(Foundation): 2023年度陕西高等教育教学改革研究重点项目(23BZ005);; 2023年度西北工业大学教育教学改革研究重点委托项目(2023JGWZ09);; 国家自然科学基金项目(61975165)资助
作者(Author): 李东,刘凌沂
参考文献(References):
- [1] HECHT E.Optics[M].New Delhi:Pearson Education India,2012.
- [2] BORN M,WOLF E.Principles of optics:Electromagnetic theory of propagation,interference and diffraction of light[M].Amsterdam:Elsevier,2013.
- [3] 李东,毕超,赵建林.全反射棱镜式环形谐振腔中背向散射特性研究[C]//2015年(第七届) 西部光子学学术会议论文集,2015.
- [4] 党文佳,张蒙.一种全反射棱镜式环形激光器损耗的计算方法[J].中国照明电器,2021(6):7-10.DANG W J,ZHANG M.A calculation method of total reflection prismatic ring laser loss[J].China Lighting Electrical Equipment,2021(6):7-10.(in Chinese)
- [5] 张勇,闫康乐,郑隽鹏,等.几种新型全反射棱镜式环形激光器的模式选择技术[J].光学技术,2023,49(1):46-50.ZHANG Y,YAN K L,ZHENG J P,et al.Mode selection techniques for several novel total reflection prismatic ring lasers[J].Optical Technique,2023,49(1):46-50.(in Chinese)
- [6] 姜亚南.环形激光陀螺[M].北京:清华大学出版社,1985.
- [7] KURYATOV V N,SOKOLOV A L.Polarisation losses in a ring prism cavity[J].Quantum Electronics,2000,30(2):125.
- [8] KURYATOV V N,SOKOLOV A L.Polarisation inhomogeneities of a ring resonator and nonreciprocity of counterpropagating waves[J].Quantum Electronics,2002,32(4):324.
- [9] VORONINA E A,KURYATOV V N,SOKOLOV A L.A low-polarisation loss prism ring resonator[J].Quantum Electronics,32(3):235-238,2002.
- [10] 刘健宁,蒋军彪,连天虹,等.谐振腔应力对全反射棱镜式激光陀螺输出光强分布特性影响[J].中国激光,2013,40(11):19-26.LIU J N,JIANG J B,LIAN T H,et al.Effect of resonator stress on output intensity distribution of total reflection prismatic laser gyro[J].Chinese Journal of Lasers,2013,40(11):19-26.(in Chinese)
- [11] 李东.异面环形谐振腔的激光振荡模式及输出特性研究[D].西安:西北工业大学,2016.
- [12] 丁文革,王崇,张荣香,等.界面反射光的偏振态分析[J].物理与工程,2021,31(1):82-87,103.DING W G,WANG C,ZHANG R X,et al.Analysis of polarization state of interface reflected light[J].Physics and Engineering,2021,31(1):82-87,103.(in Chinese)
- [13] 刘健宁.全反射棱镜式激光陀螺稳频技术研究[D].西安电子科技大学,2010.