ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СВОЙСТВАХ РЕАЛЬНЫХ РЕЗОНАТОРОВ И О ПРОИСХОДЯЩИХ В НИХ ПРОЦЕССАХ из "Оптические резонаторы и лазерные пучки " Важность этого соображения, сформулированного в [69], становится очевидной, если принять во внимание, что значение параметра А экв реальных резонаторов часто составляет от нескольких десятков до многих тысяч (гл. 4). Этому соответствуют ничтожные значения необходимой ширины зоны сглаживания . Подобная нечеткость края нередко существует уже в силу естественных причин во всяком случае, при необходимости ее нетрудно обеспечить с помощью простейших мер, которых мы коснемся в дальнейшем. [c.128] Правильность концепции [69] была подтверждена рядом последующих работ. Показательны результаты числеш1ых расчетов, выполненных с помощью стандартного итерационного метода ( 3.3) в [135]. Расчеты относились к случаю двумерного резонатора из цилиндрических зеркал. Эффект сглаживания края достигался тем, что коэффициент отражения зеркала задавался спадающим от единицы до нуля не скачком, а на протяжении зоны конечной ширины. Нетрудно видеть, что эта ширина имеет тот же смысл, что и глубина шероховатостей. [c.128] для снятия вырождения низших мод двумерных неустойчивых резонаторов с малыми Л экв достаточно ширины зоны сглаживания 2Ао даже при спадении R по неблагоприятному линейному закону (напомним, что при больших А/ экв вырождение в двумерных резонаторах отсутствует и без всякого сглаживания). Этот вьюод может быть непосредственно обобщен и на случай трехмерного резонатора со сферическими прямоугольными зеркалами, так как для таких резонаторов, как мы неоднократно видели, переменные легко разделяются. [c.130] Можно подводить итоги. Наличие шероховатостей края глубиной порядка Ао обеспечивает снятие вырождения низшю мод неустойчивых резонаторов во всех случаях. Снятие вырождения по потерям сопровождается тем, что распределение поля и потери низшей моды начинают с высокой степенью точности описываться формулами оптико-геометрического приближения. [c.130] Что из этого следует, мы увидим в гл. 3. Сейчас же осталось только отметить, что небольшие шероховатости, гася сходящуюся волну, практически не влияют на величину краевого дифракционного рассеяния под малыми углами поэтому в выходящей из резонатора периферийной части пучка проявления дифракции все же остаются. [c.130] Уже первые эксперименты с лазерами показали, что оптические резонаторы очень чувствительны к воздействию весьма разнообразных возмущений (об истории этих экспериментов и их содержании см. [16], 2.3). Это связано, в первую очередь, с тем, что размеры резонаторов здесь намного превышают длину волны достаточно небольшой неоднородности заполняющей резонатор среды или отступлений от требуемой формы и геометрии расположения зеркал, чтобы вариации оптических расстояний стали сравнимы с X. Далее будет видно, что такие вариащ1и порой могут изменить распределение поля внутри резонатора до неузнаваемости. [c.131] Отметим, что возмущения некоторых типов практически неустранимы. К ним относится, в частности, наличие неоднородностей активной среды уже сам процесс ее возбуждения всегда сопровождается рассеянием в ней значительного количества энергии, которая расходуется на нагрев среды, образование в ней ударных волн и т.д. [c.131] Все это заставляет нас внимательно ознакомиться с последствиями возмущений соответствующему анализу посвящена первая половина настоящей главы. Далее мы кратко остановимся на механизме выделения мод резонатора из шумовой затравки в начале процесса генерации. В заключение будет немного подробнее рассмотрен важнейщий вопрос теории резонаторов, заполненных активной средой. Этот вопрос касается факторов, определяющих число и интенсивность мод, возбуждающихся во время генерации он требует некоторых предварительных комментариев. [c.131] Дело в том, что характер возбуждения колебаний в резонаторе связан, главным образом, с состоянием активной среды, которое, в свою очередь, зависит не только от внешних по отношению к резонатору причин, но и от результатов взаимодействия среды с тем самым полем генерируемого излучения, которое формируется внутри резонатора. Поэтому любые попытки корректного рассмотрения процессов возбуждения лазерных резонаторов приводят к необходимости искать самосогласованное решение для всей системы резонатор + активная среда , что относится уже к области теории лазеров. [c.131] В настоящей монографии мы лишь весьма бегло коснемся лазеров со сложной кинетикой генеращш, основное же внимание уделим стащюнар-ному режиму. Такой акцент не случаен именно в стационарном режиме характеристики выходного излучения наиболее тесно и непосредственно связаны со свойствами применяемого резонатора, поэтому вопрос о правильном выборе параметров последнего имеет первостепенное значение. Немаловажно также и то, что здесь придется совсем немного углубляться в дебри теории лазеров при стационарном режиме присутствие активной среды может быть учтено введением всего двух-трех параметров, имеющих достаточно простой смысл. [c.132] Переход к рассмотрению особенностей реальных лазерных резонаторов заставляет нас тщательнее относиться к отбору подлежащих изложению сведений здесь особенно легко перейти ту границу, за которой все большая детализация становится совершенно бесполезной. [c.132] Автор считает необходимым напомнить о существовании подобной границы, поскольку специалисты по лазерной технике слишком часто не отдают себе отчета в том, что отличает науку о лазерах от естественно-научных дисциплин. В последних приходится иметь дело с объектами, существующими независимо от нас поэтому поневоле приходится изучать их свойства, невзирая на то, соответствуют ли они нашим пожеланиям. Что же касается лазеров, то это — приборы, сделанные нашими руками для вполне определенных целей. Если они ведут себя неподходящим образом, то, каким бы любопытным ни было их поведение, в большинстве случаев нужно, выяснив, что было сделано нами плохо, пытаться эти приборы усовершенствовать. Вместо этого нередко затеваются многолетние попытки поставить все точки над и в вопросах, не представляющих особого практического интереса. [c.132] Результаты подобных исследований мы будем обходить стороной. Для успешной деятельности в области создания и применения лазеров нужно хорошо представлять себе общую картину явлений в основных стандартных ситуациях и уметь проводить хотя бы грубые оценки влияния тех или иных факторов. Сообразно с этим и будет строиться наше изложение. [c.132] Вернуться к основной статье