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平凹腔激光模式计算是激光谐振腔设计中的关键环节。采用边界元方法进行数值计算可以高效模拟激光在谐振腔内的分布特性,这种方法通过将问题简化为边界积分方程来降低计算维度。
在MATLAB实现中,主要需要处理以下几个关键环节:首先建立平凹腔的几何模型,准确描述反射镜的曲率半径和腔长参数;其次运用边界元法将连续问题离散化,形成线性方程组;最后通过特征值求解获得激光模式的场分布。这种数值方法相比有限元法更适合开放边界问题,且计算量较小。
程序实现时需要注意边界条件的正确处理以及矩阵求解的数值稳定性,这对于获得精确的模式分布至关重要。计算结果可以直观展示激光在腔内的横向模式结构,为谐振腔优化设计提供依据。