非平面环形谐振腔模式光强分布的数值仿真研究

"非平面环形谐振腔模式光强分布的数值仿真" 本文探讨了非平面环形谐振腔的光强分布特性，通过应用柯林斯公式和有限单元法建立了一种用于计算环形腔本征光场的模型。在分析中，研究者关注了腔体结构对光场模式的影响，特别是在模式横截面上的光强分布。 首先，文章指出在平面环形谐振腔中，由于反射镜的像散效应，导致光强在弧矢平面和子午平面上出现不对称分布。基模呈现出椭圆形状的光斑，而高阶模虽然可以在这些平面上分离，但依然受到像散的影响。这种不对称性是平面环形腔特有的现象。 进入非平面环形腔的研究，随着图像旋转角的增加，原本独立的弧矢平面和子午平面分量开始发生耦合。这使得高阶模的光场分布随坐标旋转角的变化而变化，清楚地揭示了坐标旋转对光场模式的具体影响。当腔体旋转90°时，光强分布接近轴对称，但与传统的直腔结构有根本的区别。 关键词涉及到激光光学、环形谐振腔、有限元传输矩阵法以及本征模式，这些都是理解这一现象的关键。中图分类号将该研究归类于光学领域，文献标识码则表明这是一篇原创性的学术文章。 通过这项工作，我们可以了解到非平面环形谐振腔的设计和优化对于控制光场模式的重要性。这种理解对于激光器的设计、性能提升以及各种光学应用，如光通信、精密测量和量子信息处理等，都具有深远的意义。研究者的工作提供了深入探究谐振腔光场特性的新视角，并为未来开发新型激光器和光学系统提供了理论基础。