Геометрическая оптика лазерных резонаторов

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА ЛАЗЕРНЫХ РЕЗОНАТОРОВ [c.256]

Геометрическая оптика лазерных резонаторов в параксиальном приближении [c.256]

Геометрическая оптика лазерных резонаторов [c.257]

В настоящее время имеется несколько способов теоретического описания лазерных резонаторов. Частично эти способы перекрываются, важнее однако то, что каждый из этих способов имеет свою область приложения, в которой он, так сказать, вне конкуренции. Важнейшими такими способами являются описание мод лазерных резонаторов и лазерного излучения с помощью гауссова пучка, метод интегрального уравнения, геометрическая оптика, метод разделения переменных и некоторые другие. [c.7]

Геометрооптическая теория собственных колебаний резонаторов впервые была развита Келлером и Рубиновым [12] вне связи с лазерными резонаторами. В дальнейшем геометрическая оптика соб- [c.308]

Тема главы 3 — лазерные резонаторы. Основное внимание здесь также обращено на простое и наглядное теоретическое описание типов колебаний (мод) в конфокальном резонаторе и в резонаторе Фабри—Перо. Приведены результаты компьютерных расчетов распределений поля для этих резонаторов. Указанные расчеты базируются на алгоритмах, построенных еще в начале 60-х годов в настоящее время разработаны методы решения дифракционного интегрального уравнения для лазерного резонатора, не использующие стандартной итерационной схемы типа Фокса и Ли. Такие методы более экономичны, позволяют получать в одном расчетном цикле большой набор резонансных мод и соответствующих им потерь, оперировать с любыми числами Френеля вплоть до границ применимости геометрической оптики [18]. [c.6]

Число осевых мод, возбуждающихся в оптическом резонаторе без стенок при заданной степени инверсии, зависит от потерь в резонаторе. Максимальная выходная мощность определяется величиной энергии, отбираемой из резонатора, при условии поддержания стабильных колебаний. В оптическом резонаторе необходимо учитывать два вида потерь дифракционные, возникающие из-за конечного числа зон Френеля, образующихся относительно какого-либо центра симметрии, а также потери на зеркалах. Потери первого вида определяются законами физической оптики и зависят от геометрических размеров разрядной трубки (или лазерного стержня) и конфигурации зеркал. Потери второго вида сложнее. Кроме потерь на пропускание к ним относятся потери, связанные с поглощением и рассеянием на диэлектрических покрытиях, а также с оптическим качеством подложек для зеркал, причем качество подложки и покрытия оценивается с точки зрения как гладкости поверхностей, так и отклонения их от идеальной геометрии. [c.300]

Появление лазеров повлекло за собой как постановку ряда новых задач оптики, так и развитие старых оптических вопросов. В частности, исследование лазерных резонаторов потребовало распространения на эту область геометро-оптических методов, обладаюш их простотой и наглядностью. Однако применение геометрической оптики к лазерным резонаторам требует суш ественного изменения постановки задачи. Действительно, в долазерных задачах (расчет объективов, расчет прохождения радиоволн через неоднородные среды и др.) всегда задается некоторая исходная волновая поверхность, как правило сферическая, и требуется определить волновую поверхность, по-лучаюш,уюся из исходной после ее прохождения через ту или иную оптическую систему. В резонаторных (лазерных) задачах геометрической оптики постановка задачи иная — требуется отыскать такую волновую поверхность, которая воспроизводится после прохождения оптической системы, образуюш ей резонатор. Легко понять, что лазерные задачи сложнее прежних — прежние входят в лазерную задачу как составная часть и притом простейшая. Даже суш,ествование са-мовоспроизводяш ихся волновых поверхностей проблематично, и, как показывает исследование, они действительно суш ествуют пе всегда. Вместе с тем для всех практически применяемых резонаторов такие волновые поверхности могут быть найдены, и это определяет большую значимость геометрического метода для исследований лазерных резонаторов. [c.256]

В лазерной технике некоторое распространение получили оптические линии задержки, представляющие собой прекрасный объект для расчета с помощью геометрической оптики. Впервые опи были предложены Херриотом и Шульте. В первых опытах использовался оптический резонатор с двумя одинаковыми сферическими широкоапертурными зеркалами. Внеосевой пучок, введенный в такой резонатор. [c.303]

Подход к вопросу о лазерном резонаторе с позиций геометрической оптики выявляет условия существования мод с высокими п низкими потерями и налагает определенные ограничения иа геометрию открытого резонатора. Однако мы ничего пока пе сказали ни о конфигурациям поля и о частотах, которые ooTBei jBy-гот основным модам с малыми потерями, ни об оценках самих потерь в этих модах. Bын eмы пренебрегали дифракционными эффектами, которые приводят к потерям поля излучения при каждом проходе открытого резонатора Роль дифракционных эффектов оценивается с помощью числа Френеля Л открытого резонатора [c.20]

При изучении геометрии повторных отражений лучей па сферических зеркалах лазерного резонатора методами геометрической оптики нас не интересовали направления этих лучей. Мы лишь выясняли, сходятся онн или расходятся. С этой точки зрения тог же самый эффект, что и сферическое зеркало, дает линза. Поэтому мы можем заменить зеркала периодической последовательностыо линз, ка кдая нз которых соответствует одному отраячешш ). Ось цилиндрической симметрии проходит через центры линз. Такая последовательность линз составляет оптическую линию передачи. Если зеркала имеют одинаковую кривизну и апертуру, то им соответствуют линзы с одинаковым фокусным расстоянием / и с одинаковой апертурой радиусом а. Пуси, лннзы находятся друг от друга иа расстоянии с1, как показано на рис. 5.5. (Зеркала с разной [c.130]

Строгое рассмотрение процесса формирования поля излучения в резонаторе требует, очевидно, использования волновой теории. Однако целый ряд вопросов теории открытых резонаторов может быть достаточно успешно исследован в геометрическом приближении. Сюда следует отнести, в частности, вывод условия устойчивости резонаторов, оценку различных потерь, рассмотрение селекции поперечш>1х мод, учет разъюстировки элементов резонатора. Геометрическое приближение служит хорошей основой для описания неустойчивых резонаторов. В случае же устойчивых резонаторов можно использовать связь, которая, как оказывается, существует между геометрической оптикой и широко применяемой для описания таких резонаторов оптикой гауссовых пучков. Как сказано в 14] (с. 91), один из наиболее приятных сюрпризов современной оптики состоит в той легкости, с которой методы геометрического преобразования лучей можно приспособить для"описания генерации и распространения лазерного излучения . [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...