ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Попытки решения проблемы расходимости на базе резонаторов с малыми дифракционными потерями из "Оптические резонаторы и лазерные пучки " Попытки решения проблемы расходимости на базе резонаторов с малыми дифракционными потерями. Начнем с упоминания о попытках так видоизменить форму зеркал, чтобы одномодовый режим генерации достигался в большем диапазоне изменения параметров, чем при устойчивых резонаторах из сферических зеркал ( 3.3), а дифракционные потери оставались бы столь же малыми. [c.214] Исследованные в нескольких работах [157, 205, 188] резонаторы,изображенные на рис. 4.4д, б, составлены из двугранных отражателей, углы между плоскими гранями которых составляют а либо тг / 2 а ( о 1). Резонаторы первого типа по картине процессов в плоскости рисунка близки к устойчивым поле здесь удерживается каустиками (см. рис. 3.76, ). В резонаторе второго типа добавляется только перевертьшание сечения пучка при отражениях поэтому в отсутствие аберраций они эквивалентны первым. [c.214] Можно убедиться в том, что поперечные размеры световых пучков, соответствующих отдельным модам, а с ними и потери этих мод при конеч ном сечении резонатора здесь нарастают с поперечным индексом быстрее, чем в устойчивых резонаторах. Более быстрый рост потерь и есть желаемый эффект однако существует и оборотная сторона медали еали сечение резонатора не слишком мало, уменьшение объема низшей моды по сравнению с объемами остальных приводит к снижению ее конкурентоспособности при значительных превышениях порога генерации (см. комментарии к рис. 3.13). [c.214] Эта ситуация достаточно характерна все подобные меры, улучшая чхо-дшбо одно, ухудшают другое. Поэтому рекомендации разных групп ав-торов, ставящих во главу угла какой-либо один фактор, порой оказываются прямо противоположными. Иллюстрацией тому могут послужить рис. 4.4 виг. [c.215] На первом из них схематически изображен резонатор, предложенный и испытанньш (на примере гелий-неонового лазера) в [3]. Здесь спектр собственных значений разрежен наиболее радикально. Размеры ueHipajibHo-го участка левого отражателя лунки — подбираются так, чтобы они бьши равны размерам пятна основной моды устойчивого резонатора, образованного этим участком и правым зеркалом. Тогда потери этой моды невелики. Соответствующие другим модам более широкие п чки выходят за пределы центрального участка и рассеиваются в периферийной части резонатора, что приводит к значительному росту потерь. [c.215] изображенная на рис. 44 г, предложена в [182]. Надежды ее авторов были связаны с тем что распределение ишенсивности по сечению у низшей моды здесь приближается к прямоугольному это повышает ее конкурентоспособность из-за более эффективного, чем у устойчивых резонаторов, использования инверсной Ha enenHo TV . Сравнение рисунков говорит само за себя. [c.215] Не меньший интерес представляют попытки расширить сферу применения самих удобных во многих отношениях устойчивых резонаторов и решить на их основе проблему расходимости излучения не только мало-, но и широкоапертурных лазеров. Конечно, эффективно использовать в устойчивом резонаторе большой объем среды и вместе с тем обойтись без мод высокого порядка нельзя, однако при умеренном уровне возбуждения бывает так, что в генерации преобладает одна такая мода. Тогда можно воспользоваться описанным в конце 1.3 способом уменьшения расходимости, заключающимся в компенсации фазовых скачков между отдельными пятнами распределения. [c.216] Еще более изящный способ использования излучения моды высокого порядка был преддожен внесшим большой вклад в теорию и практику одночастотных лазеров Ю.В. Троицким. Он состоит в замене полупрозрачного выходного зеркала на полностью отражающее с единственным полупрозрачным участком, имеющим намного больший коэффициент пропускания и приходящийся точно на одно из пятен [132]. Правда, при этом снижается конкурентоспособность именно той моды, которую мы пытаемся использовать меньшими потерями, по сравнению с ней, начинают обладать те моды, у которых на полупрозрачный участок приходится не максимум, а минимум интенсивности. Чтобы, несмотря на это, все же заставить лазер генерировать на избранной моде, приходится вставлять в резонатор маску, поглощающую или рассеивающую свет на участках сечения, соответствующих минимумам распределения ее интенсивности (вдоль пунктирных линий на рис. 1.8,1.9). Такая маска, почти не снижая добротности нужной моды, повышает потери всех остальных с ее помощью в принципе можно добиться одномодовой генерации и при значительном усилении. [c.216] Много общего с этой имеет идея о замене одного из зеркал широкоапертурного плоского резонатора на плоскую же двумерную решетку. Хотя в первых экспериментах [51] решетчатое зеркало рассматривалось просто как элемент, способный в необходимых случаях заменить полупрозрачное зеркало, вскоре авторы [1] высказали надежду на то, что с его помощью можно осуществить угловую селекцию. Для достижения этой цели они предложили подбирать параметры решетки и длину резонатора так, чтобы изображение решетки, формирующееся благодаря так называемому эффекту Тальбота, было совмещено с нею самой. Не вдаваясь в подробности, сообщим, что такие резонаторы в дальнейшем послужили объектом большого цикла исследований. [c.216] Вернуться к основной статье