利用法布里-珀罗腔开展激光模式的实验教学研究

摘要：

将激光束耦合进入法布里-珀罗(FP)腔,这一物理过程相当于对传输光场施加周期性边界条件,导致FP腔的输出光束为一系列具有离散分布特点的激光模式.一般来说,激光模式可以分为横模与纵模(也称作轴向模).为使本科生更加直观地理解光束在FP 谐振腔内传输这一边值条件问题,本文详尽地描述了基于FP腔开展激光模式教学的实验课程.该课程由三个小实验组成,分别是:(1)测量基模光斑的束腰半径来研究激光的横模;(2)测量FP腔的自由光谱区表征激光的纵模;(3)通过探测FP腔的透射信号与反射Pound-Drever-Hall(PDH)信号,并基于两种独立的方法测量FP腔的腔线宽和腔精细度进一步表征纵模.作为一门针对高年级本科生的创新物理实验课程,通过本实验的训练有助于理解光学、激光原理、光电子学等相关物理课程内容,也有助于启发学生掌握基于FP腔实现激光稳频的相关技术.

关键词：法布里-珀罗腔、激光模式、边值条件问题

所属期刊栏目：36

分类号：O4-34

资助基金：国家自然科学基金;基础学科拔尖学生培养计划2.0研究课题

在线出版日期：2023-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：69-76