Резонаторы с анизотропными элементами

Анализ поляризационного состояния излучения в резонаторе, содержащем анизотропные элементы, может быть выполнен с использованием уже упоминавшегося в гл. 1 матричного метода [30]. [c.87]

Работы, посвященные расчету собственных поляризаций резонаторов матричным методом, довольно многочисленны [86]. В большинстве из них рассматриваются элементы с однородной в поперечном сечении резонатора анизотропией. Собственные состояния поляризации резонаторов с такими элементами являются одинаковыми во всем поперечном сечении резонатора и в общем случае — эллиптическими. Расчеты для произвольной взаимной ориентации осей анизотропных элементов оказываются достаточно громоздкими. Примеры расчета собственных состояний поляризации однородно-анизотропных резонаторов содержатся в работе [86]. Линейные однородные амплитудная и фазовая анизотропии приводят к такому же (линейному и однородному) характеру собственных поляризаций. Ориентация их в этих двух случаях совпадает с главными осями анизотропных элементов — поляризатора и фазовой пластинки соответственно. [c.91]

РЕЗОНАТОР АНИЗОТРОПНЫЙ — оптический резонатор, содержащий анизотропные оптич, элементы. Исследование поляризац. свойств Р. а. проводится обычно Джонса матричным методом. В соответствии с этим методом для нахождения вектора Джонса [c.317]

Если резонатор содержит поляризационно анизотропные элементы либо осуществляет поворот поля ( 4.4), поляризационное уравнение обычно имеет два различных решения сд 1. В том случае, когда среди анизотропных элементов есть такие, которые поглощают или выводят из резонатора хотя бы часть излучения одной из поляризаций, то, как правило, одно или оба м по модулю меньше единицы. Если же дело ограничивается элементами, вносящими дополнительные разности фаз или осуществляющими повороты плоскости поляризации, 1 и = 1 - поляризационные поправки к потерям отсутствуют с таким примером мы столкнемся в 4.4. [c.109]

В более сложных резонаторах (рис. 2.27, в, г) наличие анизотропных элементов, обладающих различными типами пространственной симметрии анизотропии (осесимметричная— для активного элемента, однородная — для призмы), приводит при расчете методом Джонса к довольно прихотливому распределению ориентаций азимутов собственных поляризаций в поперечном сечении резонатора. Вопрос о том, каков характер излучения, генерируемого лазером с таким резонатором, будет рассмотрен ниже. [c.93]

Один из возможных случаев смешанной анизотропии экспериментально был реализован помещением в резонатор частичного поляризатора и фазовой пластинки, оси которых были развернуты на угол 45° (рис. 2.28,6). В соответствии с теорией в таком резонаторе (в зависимости от соотношения величин фазовой и амплитудной анизотропии) собственными поляризациями могут быть любые виды эллиптической поляризации (от линейной до круговой). На рис. 2.28, в представлены рассчитанные (кривая I) и экспериментально измеренные (кривая 2) зависимости величины S(l) = (/max —/mIn)/(/max+ /щщ) ОТ уГЛа f ме-жду нормалью к поверхности трехкомпонентной стопы Брюстера и осью резонатора /щах и /щщ — величины, пропорциональные интенсивности компонент, направленных вдоль большой и малой осей эллипса поляризации. Экспериментальная зависимость S(i) хорошо соответствует расчетной при i 50° и i 65°, т. е. там, где характер поляризации мало отличается от линейного, и расходится с ней по мере приближения к i = 62°, где в соответствии с расчетом при данной величине фазовой анизотропии (ф = 32°) должна иметь место круговая поляризация. Это расхождение, видимо, связано с несовершенством анизотропных элементов и наличием слабой неконтролируемой анизотропии в остальных элементах резонатора вследствие резкого характера хода кривой S i) вблизи г = 62° указанные факторы препятствовали получению круговой поляризации в эксперименте. [c.95]

При наличии в резонаторе помимо термически деформированного цилиндрического активного элемента других фазовых анизотропных элементов (см. рис. 2.27, в) при достаточно большой величине термических деформаций в активном элементе генерирующими зонами оказываются те, в которых азимуты собственных поляризаций, разрешенные совокупным действием анизотропных элементов резонатора, сохраняются неизменными. Из рис. 2.27, г видно, что для лазера с призмой полного внутреннего отражения в качестве глухого зеркала такими зонами являются [c.100]

Все многообразие анизотропных оптических устройств, образующих резонатор, как правило, может быть сведено к суперпозиции нескольких простейших и описано с помощью нескольких основных матриц Джонса. В основу классификации простейших анизотропных элементов кладется характеристика собственных состояний поляризации и соотношение собственных значений для данного оптического элемента. [c.146]

Расчету собственных состояний поляризации анизотропных резонаторов, особенно содержащих элементы с фазовой пространственно-однородной анизотропией, посвящено большое число работ (см., например, [89, 90]). В качестве элементов такого резонатора могут использоваться линейные фазовые пластинки, выполняющие роль интерференционно-поляризационных селекторов частоты, или затворы на эс екте Поккельса, являющиеся электрически управляемыми фазовыми пластинками. Состояние поляризации излучения в таких резонаторах оказывается пространственно-однородным по поперечному сечению и в общем случае эллиптическим. Собственные ортогональные состояния поляризации определяются главными осями основных анизотропных элементов — поляризатора и фазовой пластинки. [c.238]

Все эти матрицы описывают анизотропные оптические элементы в их собственной системе координат, связанной с их ортогональными главными осями. Однако в лазерном резонаторе эти элементы могут быть развернуты на угол д относительно системы координат, связанной с резонатором. В этом случае анизотропный оптический элемент, описываемый в его собственной системе координат матрицей М, в системе координат, связанной с резонатором, описывается матрицей М = где 8 д) — матрица поворота на угол -d, приве- [c.78]

Резонаторы с анизотропными элементами. Для селекции продольных мод могут быть использованы поляризационные свойства резонатора с анизотропными элементами. Пример такого резонатора приведен на рис. 2.77. Здесь 1 — линейный поляризатор, 2 — двулучепреломляющая пластинка, обеспечивающая разность фаз необыкновенного и обыкновенного лучей, равную Аф, 3 — зеркала резонатора. Оптическая ось пластинки 2 перпендикулярна к оптической оси резонатора и повернута на угол а по отношению к направлению поляризации, фиксируемому поляризатором 1. [c.219]

Поляризационные и энергетические характеристики лазеров с термически деформированными активными элементами. Выше уже отмечалось, что в лазерах с пространственно неоднородной анизотропией возникают две подсистемы мод, отвечающих собственным состояниям поляризации резонатора, причем конфигурации эквивалентных резонаторов, соответствующих указанным подсистемам, являются различными (и это различие тем больше, чем больше величина термооптической характеристики Q), характеризуемыми своими ЛВСЛ-матрицами. При изменении геометрических параметров резонатора (кривизны зеркал, расстояния между элементами резонатора) либо параметров неодно-родно-анизотропного элемента (например, при вариации мощности накачки) оба эквивалентных резонатора будут изменяться, а изображающие их точки на ЛЛ-плоскости параметров резонатора станут прочерчивать линии, расстояние между которыми пропорционально величине Q. Очевидно, что наибольшее различие в характеристиках мод этих двух резонаторов (объемов, занимаемых модами, собственных частот, формы волновых поверхностей) будет вблизи границы устойчивости, в особенности тогда, когда один из них попадет в устойчивую, а другой— в неустойчивую область [см. условие (2.6)]. При этом будут заметно различаться для этих двух резонаторов и условия [c.95]

Основной проблемой при применении кольцевых резонаторов в лазерной технике является уменьгпение взаимодействия между встречными волнами. Для этого встречные волны по возможности разводят по частоте с помощью певзаимпых анизотропных элементов, а их поляризации стараются сделать ортогональными. [c.108]

Метод Джонса широко используется для расчета собственных состояний поляризации оптических резонаторов [65, 66, 70—75, 130, 132]. Выбрав расчетное поперечное сечение и рассмотрев полный цикл распространения волны в полости резонатора, можно составить циклический матричный оператор Джонса с учетом всех анизотропных элементов резонатора. Циклический оператор является произведением частных операторов, опи-сываюш их действие каждого из анизотропных- элементов, которые проходит волна. Составлять циклический оператор можно двумя способами, идентичными по физическому содержанию, но различаюш,имися методически. [c.150]

ЧТО соответствует двум собственным состояниям поляризации. Собственные поляризации в других сечениях резонатора, вообще говоря, иные. Для вычисления параметра Г в другом сечении резонатора следует либо повторить всю процедуру расчета для нового сечения, либо вычислить преобразование поляризации, подействовав на найденные ранее собственные векторы оператором Джонса, который учитывает действие промежуточных анизотропных элементов. Эллипсометрические параметры собственных поляризаций могут быть найдены в соответствии с формулами (7.2) и (7.3). [c.152]

ЧИСТО вещественная, то она определяет лишь поворот плоскости поляризации, в то время как эллиптичность остается нулевой. Все эти выводы соответствуют выводам, полученным выше другим методом. Пример 4. Пусть в трех- или четырехзеркальном кольцевом резонаторе (рис. 7.4) с амплитудно-анизотропным элементом АЭ (брю стеровские окна) расположен возмущенный оптический элемент ВЭ (возмущение типа линейной фазовой пластинки с произвольным расположением собственных осей). [c.163]

При наличии в резонаторе (помимо фазово-анизотропного неоднородного элемента) линейного поляризатора влияние пространственно неоднородной анизотропии будет проявляться еще сильнее —на каждом проходе резонатора некоторая доля излучения будет деполяризоваться и выводиться поляризатором из резонатора. Для лазера с устойчивым резонатором, внутри которого размещена такая комбинация, типична крестообразная форма генерируемого излучения (соответствует центральному мальтийскому кресту на рис. 1.17, в). [c.101]

Вся система анизотропных оптических элементов, входягцих в резонатор, описывается единой матрицей, которая однозначно определяется, если известны матрицы отдельных элементов, ориентация их главных осей и направление распространения света. Эта единая матрица является произведением матриц отдельных элементов с учетом их ориентации, записанных справа налево в том порядке, в котором свет проходит эти элементы. В резонаторе вектор поляризации света, прогпедшего через все элементы, должен с точностью до постоянного множителя совпадать с исходным вектором поляризации. Следовательно, в лазерном резонаторе вектор поляризации моды является собственным вектором матрицы, описывающей поляризационные свойства всей совокупности оптических элементов, составляющих резонатор. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...