本征模态函数（什么是激光器的自再现现象）

1. 请解释一下电磁波导中常提到的“本征模”“横模”“纵模”概念
2. 什么是激光器的自再现现象
3. 盘号是什么
4. 传播常数物理意义

请解释一下电磁波导中常提到的“本征模”“横模”“纵模”概念

本征模：

满足谐振条件沿轴线纵向方向形成的驻波场即为谐振腔的本征模式。

横模：在激光器谐振腔中，把垂直于传播方向上某一横截面上的稳定场分布称为横模，即横截面上光强的分布。

原理：

如果激光器的谐振腔两反射面及工作物质端面都是理想平面，就不会有除了基模以外的其它横模输出。这种情况下只有一个以工作物质直径为直径的基模输出。因为此时只有基模状态下的光才能形成多次反射谐振的条件。

但是事实上反射面和端面都不可能是理想平面，尤其是在固体激光器中，工作物质受热发生凸透镜效应，导致腔内经过工作物质、与基模方向略有差异的某些光也可能符合多次反射的谐振条件，于是激光器会输出几个方向各不相同的光束。（这个方向差异通常非常小）

多横模损害了激光器输出的良好方向性，对聚焦非常不利，因此在需要完美聚焦的情况下，应当尽量减少横模。

纵模：

什么是激光器的自再现现象

什么是激光器的自再现现象？谐振。

光在谐振腔内衍射传播一个来回，如果其光场复振幅和偏振分布能够完全复原，这样在输出镜处同一时间到达的光场就可以干涉增强输出，就是谐振。

而这种能够在谐振腔中稳定存在的光场模式就是自在现模，反之如果不能自在现的模式，在输出镜处无法干涉增强无法输出，也就是没有谐振。

所以我们看到谐振腔输出的一定是自在现模，因此在分析谐振腔的本征模式时，可以用自在现条件分析，凡满足此条件的模式都有可能输出，当然还要考虑谐振腔中的增益和损耗。

盘号是什么

光缆盘号主要在敷设长途光缆中使用，因为敷设长途光缆线路时候要求尽量采用同一生产厂家，同一批次，这样才能减小本征损耗，光纤每个厂家生产的模场直径是不一样的生产时段不同所制造的光纤直径也不同，盘号就是作为标记按照盘号敷设可减少不必要的损耗。

传播常数物理意义

β实际上是等相位面沿z轴的变化率,对应于波矢量k的z分量; β为波导场方程的本征解,取分离数值,对应一组导模;若不同的导模对应于同一个β数值,则称这些导模简并

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