谐振腔的工作原理

谐振腔是一种能够产生谐振现象的封闭腔体，其工作原理是基于谐振现象的共振效应。当谐振腔中的电磁波频率与腔体固有频率匹配时，电磁波在腔体内来回反射，并形成驻波。

谐振腔通常由一对互相对置的反射镜构成，其中一面是部分透明的。这对反射镜可以是平面镜、球面镜或者二者的组合。当外部电磁波进入谐振腔时，一部分能量通过半透明的反射镜逸出，而剩余的能量在腔内来回反射，并逐渐与腔内的固有能量耦合。

在谐振腔内，电磁波的反射和吸收会导致能量在腔内不断积累，当腔体的固有频率与外部电磁波的频率相匹配时，电磁波在来回反射过程中相互叠加，形成驻波。驻波是一种特殊的波动形态，波峰和波谷在空间上保持不变。驻波的能量峰值位于波节（电磁场强度为零）和波峰（电磁场强度最大）之间。

在谐振腔中，能量的增加会加强驻波，形成谐振，从而使电磁波在腔内的能量得到进一步强化。由于谐振腔的反射面形成的电磁场具有高度的空间一致性和集中度，可以将电磁波的能量聚焦在特定区域内，并增强电磁波与物质的相互作用。这使得谐振腔在激光器、微波器件、光纤通信等领域有着广泛的应用。

谐振腔的工作原理可总结为：外部电磁波经反射镜进入腔体并来回反射，与腔体内的固有能量耦合形成驻波，并在腔内形成高度集中的电磁场。