1．2 课题目标

激光原理及其在各个领域的应用技术，都已经成为了各个行业的技术工作人员的必须要掌握的一门高新技术，对于大学来说，激光原理是理工科大学光电技术和物理电子学等专业的基础课程，地位非常重要。在课本中，有关激光谐振腔模式的经典理论只给出了几种简单腔型(方形镜共焦腔、圆形镜共焦腔)的模式解析解，但是在激光器不断的发展过程中，有各类新腔型和光学元件不断的出现，解析法已经难以实施，不再能够满足人们的需要，而本次毕业设计的目的，就是运用菲涅尔-基尔霍夫衍射公式以及Fox-Li数值迭代法研究几种形状开腔的自再现模，并通过使用计算机上的Matlab软件对输出横模进行数值模拟，尝试给出几种不同腔型的激光谐振腔自再现模的模拟结果。

在学习过激光原理相关课程的知识之后，通过运用计算机上的Matlab软件，对激光谐振腔的输出横模进行数值模拟，有利于学生更好地理解激光器输出过程的光斑花样的变化，和自再现模的形成过程，而数值的模拟结果对于激光器的参数设计等方面也具备着一定参考价值。

1．3 研究方法

研究Fox-Li数值迭代算法，通过使用计算机上的Matlab软件，编写相应的模拟程序，制作GUI界面，对不同的初始光场进行数值模拟，运用计算机演示自再现模的形成过程，并对模拟结果进行分析。

2  激光谐振腔的理论知识

2．1 光学谐振腔来自~吹冰、论文|网www.chuibin.com +QQ752018766-

光学谐振腔是产生激光的必要条件之一，它能够起到延长增益介质工作长度的作用，从而提高光腔内的光能密度，并且还能够控制光束的传播方向，光线在谐振腔内反射的次数，同谐振腔的结构有很大的关系，而谐振腔又分为稳定腔和不稳定腔，稳定腔能使任意一束傍轴光线在经过任意次的往返传播后，不逸出腔外，同时使激光器稳定地发出激光，与之相反的则称为不稳定腔。