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概述 利用GLAD的優(yōu)化功能，諧振腔命令可以對(duì)諧振腔的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)分為兩個(gè)過(guò)程：首先，利用“resonator/test”和“resonator/set”命令對(duì)給定腔鏡參數(shù)的諧振腔確定腔內(nèi)本征模的尺寸。然后利用GLAD的優(yōu)化功能針對(duì)特殊的諧振腔參數(shù)要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而得到對(duì)應(yīng)的本征模式。

不穩(wěn)定激光諧振腔的優(yōu)點(diǎn)和局限性 雖然大多數(shù)激光諧振腔被設(shè)計(jì)為穩(wěn)定諧振腔，但不穩(wěn)定諧振腔在某些情況下具有顯著的優(yōu)勢(shì)。特別是，它們可以幫助生成激光束非常高光功率并且仍然相對(duì)較高光束質(zhì)量。在這種情況下穩(wěn)定諧振腔的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是諧振腔模無(wú)法實(shí)現(xiàn)，或者這種模式對(duì)以下干擾非常敏感熱透鏡化或者角誤差。

對(duì)于二維環(huán)形諧振腔，計(jì)算了一維傳播模式(平板波導(dǎo)模式)。 在本案例中，所有進(jìn)入器件的波導(dǎo)具有相同的幾何形狀。通過(guò)環(huán)形諧振腔和兩個(gè)平行波導(dǎo)的組裝，建立二維幾何結(jié)構(gòu)： 下圖為電場(chǎng)近場(chǎng)的x分量和光強(qiáng)的對(duì)數(shù)圖：

?有許多種類(lèi)的納米波導(dǎo)濾波器：齒形等離子體波導(dǎo)[2]，盤(pán)型諧振腔Channel drop濾波器，矩形幾何諧振腔[3]以及環(huán)形諧振腔[4]。?MIM波導(dǎo)中，有兩種等離子體濾波器，即帶通和帶阻濾波器。

諧振腔結(jié)構(gòu)設(shè)置共焦不穩(wěn)定諧振腔的核心在于其獨(dú)特的反射鏡配置與腔內(nèi)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在本模型中，主鏡和次鏡的曲率半徑分別設(shè)定為 -600mm 和 -200mm，負(fù)曲率半徑表示反射鏡為凹面鏡，這種凹面鏡配置有助于實(shí)現(xiàn)激光在腔內(nèi)的多次反射與能量增強(qiáng)。同時(shí)，主鏡和次鏡均設(shè)定為全反射面，以最大限度減少激光能量在反射過(guò)程中的損耗。此外，在諧振腔中間創(chuàng)建十字面，并將其定義為全吸收面。

? 有許多種類(lèi)的納米波導(dǎo)濾波器：齒形等離子體波導(dǎo)[2]，盤(pán)型諧振腔Channel drop濾波器，矩形幾何諧振腔[3]以及環(huán)形諧振腔[4]。 ? MIM波導(dǎo)中，有兩種等離子體濾波器，即帶通和帶阻濾波器。

? 有許多種類(lèi)的納米波導(dǎo)濾波器：齒形等離子體波導(dǎo)[2]，盤(pán)型諧振腔Channel drop濾波器，矩形幾何諧振腔[3]以及環(huán)形諧振腔[4]。? MIM波導(dǎo)中，有兩種等離子體濾波器，即帶通和帶阻濾波器。

對(duì)于二維環(huán)形諧振腔，計(jì)算了一維傳播模式(平板波導(dǎo)模式)。 在本案例中，所有進(jìn)入器件的波導(dǎo)具有相同的幾何形狀。通過(guò)環(huán)形諧振腔和兩個(gè)平行波導(dǎo)的組裝，建立二維幾何結(jié)構(gòu)： 下圖為電場(chǎng)近場(chǎng)的x分量和光強(qiáng)的對(duì)數(shù)圖：

? 有許多種類(lèi)的納米波導(dǎo)濾波器：齒形等離子體波導(dǎo)[2]，盤(pán)型諧振腔Channel drop濾波器，矩形幾何諧振腔[3]以及環(huán)形諧振腔[4]。 ? MIM波導(dǎo)中，有兩種等離子體濾波器，即帶通和帶阻濾波器。

4．用于分析激光腔特性的工具LASCAD提供了一些用于分析激光腔特性的工具，其中的一些會(huì)在下面的例子中解釋。4.1 分析激光腔的穩(wěn)定性在如圖15所示的窗口中，你可以在窗口標(biāo)題下面的一行里看到復(fù)選框“Show Stability Diagram”，選中打開(kāi)如圖16所示的窗口“Stability Diagram”。點(diǎn)擊按鈕“Plot”，顯示目前諧振腔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

在本案例中，針對(duì)Nd:YAG激光器的諧振腔，我們基于λ/4膜堆結(jié)構(gòu)，通過(guò)理論分析確定了的初始膜系設(shè)計(jì)；同時(shí)利用電場(chǎng)分布分析對(duì)膜層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使得在滿足高反射率要求的同時(shí)，薄膜整體的激光損傷閾值得到了顯著提高。 摘要 1064nm是Nd : YAG激光器常用的光譜線。

摘要 在本案例中，針對(duì)Nd:YAG激光器的諧振腔，我們基于λ/4膜堆結(jié)構(gòu)，通過(guò)理論分析確定了的初始膜系設(shè)計(jì)；同時(shí)利用電場(chǎng)分布分析對(duì)膜層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使得在滿足高反射率要求的同時(shí)，薄膜整體的激光損傷閾值得到了顯著提高。 應(yīng)用場(chǎng)景 1064nm是Nd : YAG激光器常用的光譜線。為適應(yīng)激光波長(zhǎng)漂移及不同激光模式的需求，必須在中心波長(zhǎng)附近保持約20nm的寬帶高反射性能。

光子晶體(PhC)膜腔是集成光子學(xué)中實(shí)現(xiàn)緊湊光學(xué)元件的理想材料。功能可能包括激光器、開(kāi)關(guān)或放大器。在案例中，計(jì)算了L5 PhC薄膜腔的基模。PhC板由一個(gè)被空氣包圍的薄介質(zhì)膜和在一個(gè)規(guī)則的、有限的、六邊形網(wǎng)格上穿孔的圓孔組成。對(duì)于L5腔，省略了沿裝置中心線的5個(gè)孔。共振模式被定位在缺失的孔隙處。

光子晶體(PhC)膜腔是集成光子學(xué)中實(shí)現(xiàn)緊湊光學(xué)元件的理想材料。功能可能包括激光器、開(kāi)關(guān)或放大器。在案例中，計(jì)算了L5 PhC薄膜腔的基模。PhC板由一個(gè)被空氣包圍的薄介質(zhì)膜和在一個(gè)規(guī)則的、有限的、六邊形網(wǎng)格上穿孔的圓孔組成。對(duì)于L5腔，省略了沿裝置中心線的5個(gè)孔。共振模式被定位在缺失的孔隙處。

“Radius of cylindrical reflector”是圓柱反射腔的半徑，圓柱反射腔用來(lái)將第一次通過(guò)棒的泵浦光再反射回棒里面。 “Distance of reflector from rod axis”不一定要和反射腔的半徑完全一致，例如反射腔可以是平面的，當(dāng)然在大部分情況下是相同的。如果沒(méi)有反射腔，這一項(xiàng)的參數(shù)可以設(shè)置很大的數(shù)值。

空芯反諧振光纖采用反諧振式反射波導(dǎo)的導(dǎo)光機(jī)理，利用玻璃壁在包層構(gòu)成類(lèi)似法布里-珀羅諧振 腔的結(jié)構(gòu)，通過(guò)控制入射波長(zhǎng)和玻璃壁厚度控制諧振條件和反諧振條件。當(dāng)滿足諧振條件時(shí)，玻璃壁形成的諧振腔透射最大而反射最小，纖芯內(nèi)的光大量地通過(guò)透射泄漏至包層；而當(dāng)滿足反諧振條件時(shí)，該諧振腔透射最小而反射最大，光通過(guò)反射被限制在纖芯，從而形成光波導(dǎo)。

在模式圖中插入晶體 143．修改腔參數(shù) 144．用于分析激光腔特性的工具 154.1 分析激光腔的穩(wěn)定性 154.2 顯示橫向高斯模分布圖 164.3.

由相長(zhǎng)干涉的條件可知，對(duì)于諧振態(tài)的光，其會(huì)滿足下式：式中neff表示波導(dǎo)的有效折射率；L為環(huán)形諧振腔的長(zhǎng)度；m為整數(shù)。傳統(tǒng)的上下載型MRR的基本結(jié)構(gòu)如圖1（a）所示，它由兩個(gè)直波導(dǎo)和一個(gè)環(huán)形諧振腔構(gòu)成。在耦合區(qū)1中，假設(shè)直波導(dǎo)在耦合前后的電場(chǎng)強(qiáng)度的分別為 A1和A2，而環(huán)形波導(dǎo)中的電場(chǎng)分別為B1和B2。

采用球面反射鏡構(gòu)造了一個(gè)共焦非穩(wěn)腔，該結(jié)構(gòu)與Siegman和Miller描述的結(jié)構(gòu)一致[1]。該諧振腔的準(zhǔn)直菲涅爾數(shù)和等量菲涅爾數(shù)分別為： (11.1) 其中，a是孔徑半徑，L為腔長(zhǎng)，λ為波長(zhǎng)，M是準(zhǔn)直倍率。相應(yīng)的參數(shù)數(shù)值為:L=90cm，a=0.3cm，M=2，λ=10μ。帶入后計(jì)算得：Nc=2，Neq=0.75。

諧振腔的共振頻率和品質(zhì)因子，除受腔長(zhǎng)度影響外，還可能取決于腔表面的褶皺程度。本例在光子晶體諧振腔的表面，設(shè)計(jì)了波浪形的激光工作物質(zhì)，組成垂直腔激光器。它可以在單模狀態(tài)下穩(wěn)定工作，并具有平坦的波前。 參考文獻(xiàn)：Appl.Physics.B 91, 475-478(2008) 1. 計(jì)算模式及參數(shù) 2.