有限孔径相位共轭谐振腔(PCR)中各阶横模特性的研究——Ⅰ.自洽场矩阵本征方程

本文应用李先枢提出的“平面屏系统中标量光波传播的矩阵理论(柱坐标)”(1981),研究了PCR中自洽场的传播,提出了PCR中自洽场的矩阵本征方程。求解这个方程,我们计算了轴对称的、有限孔径PCR,得到了其中各阶横模(包括l≥2,p≥1的高阶横模)的衍射损耗、相移、以及各镜面上场的相对振幅和位相分布。本文还导出了不同几何结构(g₁和各开孔大小不同)的PCR间的“准等价关系”,根据这个关系,在g₁不同的一些PCR中,所有各阶横模的衍射损耗等性质可以完全相同。还列出了一些计算结果示例。这些实例证实:(1)上述矩阵本征方程的收敛性很好;(2)可有很高的实际计算精度,并可同时精确计算损耗很小和很大的横模的各种性质;(3)参照光场的选择不影响理论的正确性,本文只讨论了仅包含一个PCM作端镜的PCR。