本书详细地阐述了研究光学谐振腔的几何分析,衍射理论和正则理论.以正则理论为基本工具系统地研究了各种类型光学谐振腔的模式结构;分析了各种扰动引起的模式畸变;介绍了各种选模技术.本书也详细地介绍了几种用于引力波探测的光学干涉仪.阐述了光学谐振腔在激光干涉法引力波探测中的重要作用.详细地研究了它们的传递函数;比较了各种干涉仪的性能;深入介绍了几种恰当使用光学谐振腔以提高探测灵敏度的措施:如干涉仪有效臂长增长技术;有效输入功率增强技术;有效减小背景噪声的模式匹配技术;分析了一种新的噪声机制.
样章试读
目录
序言
符号表
上篇光学谐振腔
第1章典型光束 3
1.1电磁波概述 3
1.2平行光束 5
1.3 中心光束 7
1.4高斯光束 10
第2章光学谐振腔 16
2.1结构特点 16
2.2模的概念 17
2.3 基本参量 19
第3章几何理论 23
3.1光线传输 23
3!2 24
3.3特征光束 29
3.4 再现方式 33
3.5典型谐振腔 35
3.6透镜序列 43
第4章衍射理论 47
4. 1 标量衍射 47
4.2数学描述 48
4.3场分布与角分布 52
4.4衍射损失及频谱 55
4.5 腔的公式化 57
4.6 腔的相似性 60
第5章几何衍射理论 66
5.1多元件谐振腔 66
5 .2几何衍射积分 68
.3腔的正则表述 71第6章积分方程解法 73
1.4 .1解的存在性 73
6.2数值迭代方法 74
6.3等价微分方程 74
2.4 .4若干微扰方法 77
6.5 分 法 82
4.7 6 变分方法简介 86
第7章平行光束谐振腔 89
7.1矩形平行平面腔 89
7.2矩形腔的角分布 95
7.3圆形平行平面腔 99
7.4直角棱镜腔的模 104
4.8 5 棱镜腔的偏振态 106
第8章高斯光束谐振腔 108
6 面谐振腔 108
8.2高斯腔的衍射损失 113
8.3高斯腔的发散角 115
8.4对称共焦谐振腔 117
第9章中心光束谐振腔 121
9.1不稳定腔的特点 121
9.2 几何分析 124
,.3 分 程 125
9. 4 本征模式 126
,.5 数值分析 12,
9 .6衍射损失 131
9 .7放大倍数的影响 133
9 .8镜面边缘的影响 134
,., 不 性的 响 136
9 .10 与稳定腔的联系 139
,.11 不 腔 140
第10章特殊结构谐振腔 142
10.1 光 谐振腔 142
10.2 腔的 分 程 145
10.3扭曲像散光束腔 149
10.4小反射镜谐振腔 150
10.5模自滤不稳定腔 154
10.6有耦合输出孔谐振腔 156 10.7梯度反射谐振腔 157
1.5 .8高斯反射谐振腔 161
2.5 .9超高斯不稳定腔 165
4.9 .10抛物反射共焦腔 167
7 .11衍射光栅谐振腔 170
9.3 .12衍射光栅的运用 174
10!13 谐振腔 178
第11章环形光学谐振腔 183
10 环形腔的特点 183
11 倒向波的抑制 184
12 光陀螺的拍频 187
第12章真实光学谐振腔 191
12.1谐振腔的模畸变 191
12.2不敏感谐振腔 197
第13章模式选择技术 202
13.1激光束的发散角 202
13.2横模选择方法 203
13.3角分布选择器 206
13!4 模 210
13!5 模选 法 212
13.6三镜纵模选择 214
13.7干涉仪纵模选择 217
13.8金属薄膜选模 220
第14章谐振腔的应用 224
14.1谐振腔与干涉仪 224
14!2 高 光 的 228
下篇引力波探测
第15章引力波探测简介 237
15.1引力波概述 237
15.2 几种干涉仪 240
10 .3引力波探测 246
第16章影响探测的噪声 250
16.1 噪声的种类 250
16!2 光 252
11 .3镜子的运动 255
16!4 光 256 i6.5气体阻尼摆 258
i6. 6气阻热噪声 259
i6. 7 内阻热噪声 260
i6. 8 地动噪声 262
1.6 9 残存气体噪声 262
第17章选择探测工作点 264
1.7 i探测工作点 264
i7. 2 预调制技术 265
2.6 3 内调制技术 267
第18章提高探测灵敏度 269
2.7 i臂长折叠技术 269
i8.2动力再生技术 275
i8.3信号增强技术 277
1.8 %其他措 施 278
第19章干涉仪瞬态特性 280
1.9 i 迈克耳孙型 280
i9. 2 萨奈克型 284
i9. 3 弗克一史密斯型 287
2.8 % 各型的比较 289
第20章系统的模式匹配 29i
2.9 i迈克耳孙干涉仪 29i
20.2动力再生谐振腔 294
20.3 模式失配噪声 298
第21章几种信号提取术 302
2.10 i 普通二极管 302
10.4 正位四瓣管 303
10.5 斜置四瓣管 305
第22章自动调整与信号提取 308
2.11 i 腔长的锁定 308
22.2腔镜的准直 310
22.3引力波信号的提取 313
M寸录 315
参考文献 317
”弓I 329
331]]>
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