Резонатор с плоским и сферическим зеркалами

При обсуждении принципа цикличности в начале 228 было выяснено, что изменение того или иного параметра волны на протяжении цикла означает периодическую модуляцию излучения, выходящего из резонатора. Пользуясь представлением о типах колебаний, этот факт можно интерпретировать следующим образом в резонаторе возбуждается не один тип колебаний, а несколько (два, три и т. д.) с различными собственными частотами, и модуляция поля в целом происходит с периодами, определяемыми разностями собственных частот возбужденных типов колебаний. Периодичность модуляции полного поля означает, что его спектр содержит дискретный набор частот. Поэтому собственные частоты резонаторов не могут принимать непрерывный ряд значений и должны быть дискретны, в чем мы убедились на примерах резонаторов с плоскими и сферическими зеркалами. Интересный и практически важный случай одновременного возбуждения многих типов колебаний будет рассмотрен в 230. [c.810]

Фиг. 5. Распределение электрических силовых линий в оптических резонаторах с плоскими и сферическими зеркалами.

Рабочее тело помещается в резонатор, который, как уже указывалось, в большинстве случаев представляет собой интерферометр Фабри—Перо с плоскими или сферическими зеркалами. Обычно одно из зеркал имеет коэффициент отражения R , близкий к 100%, — это так называемое глухое зеркало коэффициент отражения R2 второго зеркала колеблется от 75 до 90%. Большой коэффициент отражения второго зеркала дает низкий порог, но при этом имеет место высокая плотность излучения внутри рубина, что приводит к увеличению потерь и уменьшению выходной мощности. При слишком малых чрезмерно поднимается порог генерации. Обычно оптимальный коэффициент отражения подбирается экспериментально. [c.25]

В теории лазеров рассматриваются так называемые открытые незаполненные резонаторы, образованные плоскими или сферическими зеркалами. Два основных типа резонаторов линейный а) и кольцевой (6) схематически показаны на рис. 17.12. Одно из зеркал резонатора частично пропускает свет, через него и осуществляется вывод излучения. При решении большинства. задач влиянием активной среды, заполняющей пространство между зеркалами, пренебрегают, а световое поле, устанавливающееся в таких системах, рассчитывается путем прослеживания лучей при многократных отражениях в приближении геометрической оптики, но с учетом дифракционных потерь на краях зеркал, [c.267]

В резонаторе с плоскими зеркалами диаметры мод определяются в основном диаметрами зеркал и оказываются близкими между собой. Вследствие этого различие в угловой расходимости мод проявляется сильнее, чем в резонаторе со сферическими зеркалами. Расчет частот мод показывает, что частотное расщепление мод с одним и тем же значением q убывает с ростом IV. [c.285]

Резонатор ОКГ образован плоским зеркалом 4 и сферическим зеркалом 5 с радиусом кривизны 200 см. Ввиду относительно малого усиления на один проход коэффициенты отражения диэлектрических зеркал резонатора близки к единице. [c.306]

Френеля дифракционные потери в конфокальном резонаторе значительно меньше, чем в резонаторе с плоскими зеркалами. Это нетрудно понять, если заметить, что благодаря фокусирующему действию сферических зеркал поле в конфокальном резонаторе сосредоточивается главным образом вдоль оси резонатора (ср., например, кривые на рис. 4.26 и 4.21 или на рис, 4.27 и 4.23 при одних и тех же значениях числа Френеля). [c.202]

Чтобы преодолеть это незначительное затруднение, достаточно представить каждое сферическое концевое зеркало с радиусом кривизны R (у вогнутого зеркала / > О, у выпуклого / < 0) в виде эквивалентной ему комбинации из плоского зеркала и установленной рядом с ним тонкой линзы с фокусным расстоянием f - R (рис. 2.5 фокусное расстояние сферического зеркала, как известно, равно / /2, т.е. является вдвое меньшим, зато через линзу эквивалентной комбинации световой пучок проходит при отражении от этой комбинации дважды). В результате такой замены получаем полностью эквивалентный резонатор с плоскими зеркалами. [c.71]

Для осуществления положительной обратной связи часть генерируемого излучения должна оставаться внутри рабочего вещества и вызывать вынужденное испускание все новыми и новыми возбужденными атомами. С этой целью активную среду помещают в оптический резонатор (см. 6.4), образованный двумя параллельными плоскими или сферическими зеркалами, одно из которых полупрозрачно. Возникшая в каком-либо месте в результате спонтанного излучения возбужденного атома световая волна усиливается за счет вынужденного испускания при распространении через активную среду. Эффективно усиливаются только те волны, направление распространения которых совпадает с осью резонатора, так как при всех других направлениях волна быстро покидает пределы активной среды. Дойдя до полупрозрачного зеркала, волна частично выходит наружу, а частично отражается назад. Отраженная волна, проходя вдоль резонатора от одного зеркала до другого путь через активную среду, в соответствии с форму- [c.445]

В резонаторах с плоскими зеркалами интенсивность поля при удалении от оси спадает медленнее, чем при сферических зеркалах. Поэтому дифракционные потери здесь больше (около 0,1% при а=Ь = 1 см, = 1 м, Х=0,63 мкм) и больше должна быть площадь поперечного сечения активной среды. С этим обстоятельством, а также с более жесткими требованиями к юстировке плоских зеркал (их параллельность должна быть выдержана с точностью до угловых секунд) связано широкое распространение резонаторов со сферическими зеркалами. [c.451]

Оптимальное согласование стало возможным в результате отказа от резонатора с плоскими зеркалами и перехода к конфокальному резонатору, образованному сферическими зеркалами. Реальная геометрия эксперимента показана на фиг. 7.4. [c.197]

Если Р<Я, то знак кривизны изменяется и пучок становится сходящимся. Пример фокусировки гауссова пучка, сформированного в резонаторе с плоским выходным зеркалом, показан на рис. 17.21. Поскольку в дальней зоне волновой фронт близок к сферическому, новое положение перетяжки определяется по [c.274]

Основным понятием, которым мы оперировали на протяжении всего курса, служила плоская (или сферическая) волна. В данной главе выяснилось, что применительно к оптическим квантовым генераторам более адекватным физическим образом является совокупность когерентных между собою волн, удовлетворяющая требованиям принципа цикличности. Такая совокупность, характеризующаяся определенными частотой, поляризацией и стационарной геометрической конфигурацией, носит название типа колебаний резонатора ). В резонаторе, образованном плоскими зеркалами, типом колебаний служит стоячая волна (229.8), в случае резонатора со сферическими зеркалами, — стоячая волна, состоящая из двух гауссовых пучков, распространяющихся навстречу друг другу, волновые фронты которых совпадают с поверхностями зеркал. В других случаях конфигурация поля будет иной, характерной для каждой конкретной геометрии резонатора. [c.809]

В лазерах применяются резонаторы Фабри—Перо как с прямоугольными, так и с круглыми плоскими зеркалами, а также другие типы открытых резонаторов конфокальные, в которых сферические зеркала располагаются на расстоянии, равном их радиусу кривизны резонаторы, в которых одно зеркало является плоским, а другое сферическим, и т. д. [c.13]

С ВЫСОКИМ разрешением в том, что сферический эталон Фабри — Перо обладает примерно такими же дисперсией и разрешением, как и эталон Фабри — Перо с плоскими зеркалами, расположенными на расстоянии, в 2 раза большем, чем в сферическом [20. Компактность прибора весьма выгодна с точки зрения обеспечения стабильной настройки зеркал. Кроме того, сферический эталон Фабри — Перо менее чувствителен как к настройке, так и к качеству поверхностей и, кроме того, обладает меньшими дифракционными потерями (в этом отношении плоскопараллельный и сферический эталоны аналогичны конфокальному и плоскопараллельному лазерным резонаторам) [21]. [c.389]

Схема установки для определения расходимости излучения изображена на рис. 4.1, б. Пучок выходного излучения поворотными зеркалами 5 выводится на фокусирующее зеркало 6, которое под минимальным углом направляет его на вращающийся диск 9 с отверстием диаметром 0,1 мм, расположенным на расстоянии 65 мм от центра вращения. За диском расположен фотоэлемент 10 с запоминающим осциллографом 13 для снятия распределения интенсивности в плоскости фокусировки излучения. При использовании плоского и плоско-сферического резонаторов радиус фокусирующего зеркала составлял 2 м, при использовании HP — 15 м, в режиме с одним выпуклым зеркалом — 5 м. [c.110]

Мода колебании зависит ог геометрических характеристик резонатора, ог коэффициента преломления активной среды и, вообще говоря, от условий на граничных поверхностях резонатора Рассмотрим для конкретности резонатор с прямоугольными плоскими зеркалами и цилиндрический резонатор со сферическими зеркалами. [c.315]

Цилиндрический резонатор со сферическими зеркалами. Для стоячих волн в этом резонаторе поверхности зеркал являются поверхностями одинаковой фазы. Другими словами, волновой фронт изменяется вдоль ош Z и на зеркалах совпадает с поверхностно зеркал (рис 282). При равных радиусах кривизны зеркал в середине резонатора волновой фронт плоский. Стоячую волну, как обычно, можно себе представить как суперпозицию двух волн, распространяющихся в противоположных направлениях. За один цикл, в течение которого волна дважды отражается от зеркал и дважды проходит через резонатор, все характеристики каждой из волн — отраженной и прошедшей — должны возвратиться к своим исходным значениям. Расчет показывает, что условие цикличности для отраженных волн имеет вид [c.318]

Проанализируем вначале случай, когда оптическая длина плеча со сферическим зеркалом больше, чем плеча с плоским зеркалом, т. е. Вх I > 2с/. В третьем параграфе мы уже обсуждали схемы подобного типа. Было показано, что в них целесообразно использовать выпуклые зеркала. В соответствии с этим будем считать р < 0. Если резонатор динамически стабилен, то из (4.47) следует, что 1 11 = 1/уа и поэтому [c.253]

Другой тип интерферометра Фабри — Перо, в котором плоские зеркала заменены сферическими зеркалами с равными радиусами кривизны и установлены так, что их фокусы совпадают, описан в [51]. Интерферометры такого типа применяются, наиример, в качестве резонаторов в лазерах [52, 53]. [c.305]

ВОЛН С узлами и пучностями. Каждой такой волне соответствует определенный тип или, как принято говорить, мода колебаний. Это обстоятельство отражается на распределении интенсивности в поперечном сечении пучка лучей, генерируемых лазером. Здесь наблюдается система светлых пятен, разделенных темными узловыми линиями. Это, конечно, усложняет дело. Но мы не будем входить в подробное обсуждение этого вопроса. Заметим только, что наряду с плоскими зеркалами в резонаторах употребляются длиннофокусные сферические зеркала. Они могут быть, например, вогнутыми конфокальными зеркалами, т. е. зеркалами, у которых главные фокусы совпадают и находятся в середине системы. Применение подобных зеркал, как показывают опыт и численные расчеты, позволяет значительно уменьшить потери света в лазерах и упрощает их юстировку. [c.714]

Рассмотрим резонатор длиной L, образованный двумя вогнутыми сферическими зеркалами с радиусами кривизны Ti и г (рис. 2.13) фокусные расстояния зеркал равны соответственно /i = rJ2 и /а = Га/2. Вогнутое зеркало с фокусным расстоянием fi оптически эквивалентно комбинации из плоского зеркала и плосковыпуклой линзы, имеющей фокусное расстояние 2/ . В связи с этим резонатор, изображенный на рис. 2.13, можно заменить резонатором, показанным на рис. 2.14, где вместо вогнутых зеркал используются указанные выше комбинации из плоского зеркала и плосковыпуклой линзы. [c.123]

Другой вариант головки с внешним расположением зеркал выгодно отличается от первой схемы. Сама трубка имеет иа конце утолщение, которое необходимо для того, чтобы приварить к ним пластинки, устанавливаемые под вполне определенным углом к юси трубки. Плоские окна, установленные под углом к оптической ОСИ, уменьшают потери при многократном прохождении излучения от одного зеркала к другому. Такие окна почти не имеют потерь на отражение для излучения, поляризованного в перпендикулярной плоскости. Потери определяются лишь рассеянием и поглощением в окне и могут быть сведены до 0,5%. Этот вариант головки имеет резонатор со сферическими зеркалами, использование которых делает работу генератора более устойчивой. Наибольшие повороты зеркал около оптимального положения порядка одной угловой минуты не влияет на величину выходной мощности и на пространственное распределение излучения, в то время как в генераторе с плоскими зеркалами отклонение на несколько угловых секунд приводит к срыву генерации. [c.48]

Наиболее распространенная схема резонатора изображена на рис. 5.7 а. Она применяется как для твердотельных лазеров, так и для лазеров на красителях с ламповой накачкой [24]. Резонатор длиной 1 м образован 80%-ным плоским (9) и глухим сферическим (5) зеркалами. В качестве активного элемента (6) используются кристалл с центрами окраски, стекло с неодимом, кювета с красителем, кристалл александрита и др. Накачка осуществляется лампами-вспышками (7) или внешним лазером (1) в коллинеарной схеме накачки через фокусирующую линзу (2). Кювета с исследуемым веществом 8) длиной 50 см помещена внутрь резонатора, призма из стекла ТФ-10, СТФ-2 4) используется в качестве дисперсионного элемента. [c.126]

Изучение волновых процессов в открытых резонаторах приобрело особенно важное значение в связи с их использованием в лазерах и устройствах нелинейной оптики (параметрических генераторах света и др.). Открытый резонатор состоит обычно из двух плоских параллельных или сферических зеркал, расположенных на общей оптической оси. Процесс распространения волнового пучка в такой системе аналогичен его поведению в линзовой линии. Различие состоит в том, что в резонаторе оптический путь складывается из многократных прохождений волной одного и того же расстояния Ь между зеркалами. [c.349]

Известно, что устойчивость резонатора по отношению к высшим типам поперечных мод ниже, чем к низшим. Устойчивость резонатора качественно воспроизводит диаграмма, изображенная на рис. 95. Пусть выбранной конфигурации резонатора соответствует точка, лежащая вблизи границы области устойчивой работы. В этом случае при изменении длины резонатора изменяются условия устойчивости. Например, в резонаторе, образованном плоским и сферическим зеркалами, высшие колебательные типы возбуждаются при R/L < 0,975. При увеличении размеров резонатора, когда отношение R/L 0,975, высшие колебательные типы затухают и остаются только продольные колебательные типы с гауссовым распределением по сечению. При этом первоначальное значение мощности лазера снижается приблизительно до 80%. При дальнейшем увеличении длины резонатора R/L > 0,975 наступает затухание и основного колебательного типа TEMqo -Таким образом, выбор длины резонатора является одним из возможных способов селекции поперечных мод. [c.135]

Дальнейшим значительным шагом вперед явились уже цитированные на-мкв 1.1 работы [152, 178, 179], в которых были разработаны обпще методы анализа сложных устройств, состоящих из произвольного числа оптических элементов с плоскими и сферическими поверхностями. В результате оказалось возможным свести многие сложные резонаторы к эквивалентным двухзеркальным системам с такими же распределениями полей собственных колебаний на зеркалах и теми же потерями ( 2.2). [c.62]

При работе лазера на неодимовом стекле в импульсно-периоди-ческом режиме активный элемент вносит значительные аберрации [И], сильно влияющие на параметры генерируемого излучения. Для наиболее употребимых прямоугольного и цилиндрического активных элементов они в первом приближении эквивалентны цилиндрической (или сферической) линзе, фокусное расстояние которой зависит от мощности тепловыделения (см. гл. 3). Анализ работы такого резонатора можно выполнять путем его сведения к эквивалентному резонатору с цилиндрическими или сферическими зеркалами. Например, если резонатор в исходном холодном состоянии был плоским, то при постепенном увеличении мощности накачки, приводящем к уменыпению фокусного расстояния термооптической линзы Fj, он преобразуется сначала в устойчивый резонатор (при /.// т<11), а затем и в неустойчивый, причем условие перехода к неустойчивости зависит от места расположения активного элемента в резонаторе. [c.145]

Рис. 2.5. Резонатор со сферическими зеркалами а) и эквивалентный ему резонатор с плоскими зеркат ами б)

Резонаторы с С = О, В Ф О относятся к самым распространенным. В этом случае из (2.11) следует 1/р = О - волновой фронт плоский и совпадает с плоским же правым зеркалом эквивалентного резонатора, или, как принято говорить, это зеркало является эквифазной поверхностью данной волны легко показать, что и левое - также. Поскольку распределения полей на зеркалах эквивалентного и исходного резонаторов совпадают, сферические зеркала последнего также оказываются эквифазны-ми поверхностями волновой фронт вблизи них имеет ту же кривизну, что и сами зеркала. Каждый луч следует в прямом и обратном направлениях по одному и тому же пути, падая нормально на оба концевых зеркала. Матрицу с С О, В Ф О имеют, в частности, слои пустого 11ли запол- [c.74]

Сопоставим рассмотренную схему (см. рис. 3.19, в) со значительно более простой схемой устойчивого резонатора с плоским выходным зеркалом. Одна и та же величина спада энергии. Ен (а)/ н(0) в случае равных диаметров апертурной диафрагмы достигается при равной величине уа для обеих этих схем. В выражение же для уа (3.2) в случае устойчивого резонатора вместо расстояния от диафрагмы до призмы входит фокусное расстояние линзы или сферического зеркала (см. п. 2.1) так, что указанное равенство эквивалентно условию f = /эф. Величина 1эф определяется лишь конструктивными соображениями и обычно делается минимально возможной например, в лазере, характеристики которого приведены на рис. 3.21, /эф = 170 мм. Введение в резонатор для достижения той же степени компенсации клиноподобных деформаций столь короткофокусной линзы приведет к значительному увеличению расходимости излучения [см. формулу (2.8)] при очень малых 1эф 1/4 равенство F = /эф вообще недостижимо, так как резонатор выйдет за границу устойчивости. [c.150]

Блок-схемы экспериментальной установки для измерения пространственных, временных и энергетических характеристик излучения ЛПМ представлены на рис. 4.1. Испытания проводились в основном с отпаянным саморазогревным АЭ ГЛ-201 (см. гл. 2), часть исследований — с удлиненным АЭ ГЛ-201Д (см.гл.З). Характеристики выходного излучения АЭ ГЛ-201 исследовались в режиме без зеркал, с одним зеркалом, с плоским и плоско-сферическим резонаторами и с телескопическим HP. В плоском резонаторе в качестве глухого зеркала 3 использовалось зеркало с многослойным диэлектрическим покрытием, в качестве выходного 4 — стеклянная плоскопараллельная пластина без покрытия (коэффициенты отражения зеркал 99% и 8% соответственно). Вогнутое диэлектрическое зеркало с радиусом кривизны R = 3 м (диаметр 35 мм) и коэффициентом отражения 99% и стеклянная плоскопараллельная пластина образовывали плоскосферический резонатор длиной 1,5 м. Зеркало с радиусом кривизны R = 3 м использовалось в качестве глухого зеркала и в телескопическом HP с коэффициентом увеличения М = 10-300. Выходными зеркалами в HP служили выпуклые зеркала с диэлектрическим или алюминиевым покрытием, имеющие диаметр 1-2,5 мм и радиус кривизны R = 10-300 мм. Эти зеркала наклеены на просветленную плоскопараллельную стеклянную подложку так, что оптическая ось зеркала образует с плоскостью подложки угол не менее 94°. Последнее необходимо для устранения обратной паразитной связи подложки с активной средой АЭ. При коэффициентах увеличения М = 15-60 в качестве выходных зеркал резонатора использовались и стеклянные мениски диаметром 35 мм. При М — 5 глухое вогнутое зеркало имело R — = 3,5 м, а выходное выпуклое — 0,7 м. В режиме работы с одним зеркалом применялись выпуклые зеркала с Д = 0,6-10 см. Средняя [c.108]

Ограничимся рассмотрением влияния разъюстировок концевых зеркал резонатора и термооптического клина АЭ. Для этого преобразуем резонатор со сферическими зеркалами к эквивалентному резонатору с плоскими зеркалами (рис. 4.10, б). Пусть левое и правое плоские концевые зеркала повернуты соответственно на углы и (/ 2 Пусть далее вблизи ТЛ имеется оптический клип, поворачиваюш ий оптическую ось резонатора на угол 3. Геометрический луч, соответ-ствуюш ий оптической оси резонатора, согласно определению оптической оси должен переходить сам в себя при отражении от концевых зеркал. Поэтому он перпендикулярен отражаюш ей поверхности концевых зеркал и его координаты на левом и правом зеркалах будут [c.218]

Мы упоминаем о сферическом интерферометре, так как он послужил прототипом современного резонатора для газового лазера. Вопрос о внедрении радиофизических понятий в оптику представляет несомненный интерес. Л.М. Прохоров, по-видимому. первым указал, что интерферометр Фабри —Перо является евоеобразны.м резонатором высокой добротности для оптического диапазона. Первый газовый лазер, осуществленный и 1961 г. Джаваном и др., представлял газоразрядную трубку с неон-ге-лиевой смесью, помещенную внутрь интерферометра с плоскими зеркалами с очень высоким коэффициенто.м отражения [c.252]

Уточнение сводится к тому, что в правую часть уравнения добавляется множитель, соответствующий дополнительному ослаблению волны за счет того, что зеркала не являются полностью отражающими. Здесь надлежит вспомнить, что формулы (2.24), (2.25) относились, вообще говоря, не к самому резонатору из гауссовых сферических зеркал, а к эквивалентному ему резонатору из плоских полностью отражающих зеркал, рядом с каждым из которых имеется по линзе с / = и по гауссовой диафрагме с амплитудным пропусканием ехр[—г /(2а )] (в нашем случае ехр[-л /(2 г )]). Луч, приходящий в точку с координатой х на одном зеркале из точки с координатой )с/М на другом, пересекает обе эти диафрагмы, и амплитуда должна быть домножена на ехр[ (х/М) /(2а )] X X ехр[— с /.(2 г )] = ехр[-х (1 + 1/М )/(2а )]. В результате приходим к уравнению вида [c.120]

Разработка лазеров на красителе с непрерывной накачкой дала возможность получить посредством пассивной синхронизации мод непрерывную последовательность пикосекудных импульсов. Возможная конструкция резонатора такого лазера показана на рис. 6.12 [6.14]. В качестве источника накачки используется аргоновый лазер непрерывного действия. Его излучение проходит мимо кварцевой призмы и фокусируется сферическим зеркалом на свободно текущий лазерный краситель. Насыи ающийся поглотитель контактирует с глухим зеркалом и протекает через кювету тонким слоем, толщина которого может меняться от 200 до 500 мкм. Плоские поверхности кюветы с красителем наклонены так, чтобы предотвратить образование дополнительных резонаторов Фабри—Перо. Пучок [c.217]

Методом Джонса рассмотрено больпюе количество кольцевых анизотропных резонаторов. В качестве примера приведем результаты исследования кольцевого анизотропного резонатора (см. рис. 1.21, г), приведенные в работе [26]. Резонатор, рассмотренный там, образован тремя зеркалами, расположенными в вершинах правильного треугольника (одно из зеркал сферическое, а два — плоские). В резонаторе имеется 12 брюстеровских границ, ячейка Фарадея и полуволновая пластинка, развернутая на угол относительно системы координат, связанной с резонатором. [c.108]

Конфокальный резонатор (рис. 6.1,б) представляет собой два сферических зеркала с радиусами кривизны R и базой L Ry причем фокусы зеркал совмеи1,ены. В таком резонаторе моды не могут быть описаны ни плоской, ни сферической волной и поэтому резонансные частоты нельзя получить из простых геометрических соображений. Полусферический (полуконцентрический) резонатор (рис. 6.1,г) образуется сферическим зеркалом кривизны R и плоским зеркалом. При этом база резонатора L R, а центр кривизны сферического зеркала совпадает с центром поверхности плоского зеркала. Полуфокальный резонатор (рис. 6.1,(5) состоит из сферического зеркала кривизны R и плоского зеркала. База такого резонатора равна фокусному расстоянию зеркала, т. е. 2L= Ry а точка фокуса лежит в центре плоского зеркала. [c.40]

Что касается формы и размеров диэлектрических образцов, которые могут исследоваться с помощью открытых резонаторов, можно сказать следующее. Поскольку открытые резонаторы сантиметрового диапазона волн не удовлетворяют условиям (3.30) и для них в настоящее время не существует математического описания поля, то для исследования диэлектриков единственно приемлемым оказывается метод малых возмущений поля резонатора. Этот метод дает возможность калибровать резонатор по изменению его резонансной частоты и добротности с помощью эталонных диэлектрических образцов, свойства которых (е и tg б) известны. Для открытого резонатора со сферическими зеркалами условию малости возмущения поля могут удовлетворять образцы в виде шариков и тонких пластин, устанавливаемых в фокальной плоскости. Объем шариков слишком мал по сравнению с объемом открытого резонатора, так что его резонансная частота не может быть заметно изменена при внесении шарика. Это было подтверждено экспериментально. Шарики диаметром около 3 мм из материала с диэлектрической проницаемостью, равной 2,6. .. 20, помещались в центр резонатора. Малое изменение резонансной частоты было замечено лишь для шариков с наибольшим значением е. В то же время наблюдалось значительное ухудшение добротности резонаторов даже при внесении шариков из материала с малыми потерями (фторопласт, керсил). Это вызвано не активными потерями в материале, а рассеивающим действием таких образцов и уходом энергии из резонатора. Диэлектрические пленки и тонкие пластины - наиболее подходящая форма образцов. В силу симметрии резонатора со сферическими зеркалами фазовый фронт волны в фокальной плоскости резонатора плоский. Таким образом, пленка или тонкая пластина, установленные в этой плоскости, не вызывают ухода энергии из резонатора и уменьшение добротности связано только с собственными потерями в материале образца. [c.74]

Световой пучок от лазера с двумя сферическими зеркалами резонатора или с одним сферическим и одним плоским приобретает форму гипербол (рис. 40). Эти лучи совпадают с нормалями к волновому фронту, которые у оси приближаются к сфере. В некотором сечении фронт вырождается в плоскость. В этом месте пучок имеет наименьшее сечение — перетяжку. Положение перетяжкт относительно зеркал I и П определяется формулами [16] [c.76]

Все оптические элементы ОКГ изготовляются из материала, прозрачного для диапазона генерируемых длин волн (9,6 10,6 мкм). К таким материалам относятся КВг, Na l они неустойчивы и плохо поддаются обработке, поэтому лазеры на основе СО а, как правило, работают с внутренними зеркалами. Использование германия осложняется его высокой стоимостью и еще большими трудностями обработки. В качестве резонатора используются два зеркала — либо оба плоские, либо одно сферическое, а другое плоское, либо оба сферические. [c.46]

Несколько разновидностей открытых резонаторов представлено на рис. 6.1. Плоский резонатор (рис. 6.1,а) образуется двумя плоскими зеркалами, параллельными друг другу. Осевые моды такого резонатора представляют собой суперпозицию плоских электромагнитных волн, распространяющихся в противоположных направлениях вдоль оси резонатора и в нулевом приближении совпадают с модами закрытого резонатора того же размера. Концентрический (сферический) резонатор (рис. 6.2,6) представляет собой два сферических зеркала с одинаковыми радиусами кривизны R и базой L == 2R. Конструируется резонатор так, чтобы центры кривизны зеркал совпадали. Моды такого резонатора описываются суперпозгщией сферических волн, исходящих из центра кривизны зеркал и распространяющихся в противоположных направлениях. [c.38]

Среди всех возможных конфигураций резонаторов, отличающихся радиусом кривизны и расстоянием (1 между зеркалами, в настоящее время используется лишь небольшое их число (рис. 7.15). Первым из них стоит упомянуть плоскопараллельный резонатор (интерферометр) Фабри — Перо, который является прародителем всех открытых резонаторов. В симметричном конфокальном резонаторе два одинаковых зеркала, разделенных расстоянием с/, имеют одинаковые радиусы кривизны. Сферический резонатор получается при разнесении зеркал с одинаковой кривизной на удвоенное фокусное расстояние. Полусферический и полуконфокальный резонаторы состоят из плоского зеркала и половины сферического или конфокального резонатора. [c.496]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...