谐振腔
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激光谐振腔光场自洽解数值仿真系统
本项目专注于利用数值计算方法模拟激光器谐振腔内光场从初始状态演化至稳定分布的全过程。基于经典的Fox-Li迭代法原理，系统模拟光波在谐振腔的前后反射镜之间进行多次往返传播、反射以及孔径衍射的物理行为。在计算核心中，采用快速傅里叶变换（FFT）结合角谱理论或直接数值积分求解菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式，以精确描述光在自由空间及受限孔径下的传播特性。该仿真系统支持用户自定义多种参数，包括平行平面腔、共焦腔、同心腔等不同类型的谐振腔结构，以及波长、腔长、镜面尺寸和曲率半径等几何物理参数。功能上，它不仅能计算最终达到稳态时的本征模（如基模TEM00及高阶横模TEMmn）的振幅和相位分布，还能实时追踪迭代过程中光场能量分布的变化趋势，计算单程衍射损耗因子及往返相移。此工具能够直观展示菲涅尔数对光束质量和模式衍射损耗的影响，为激光器腔型设计、模式选择和光束质量分析提供理论依据和可视化参考。
