Главная > Оптика > Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Потери в неустойчивом резонаторе по геометрооптической теории.

В устойчивых резонаторах потери, связанные с конечной величиной апертуры зеркал, являются, как правило, вредными, нежелательными потерями. В неустойчивых же резонаторах указанные потери — это полезные потери; благодаря им и образуется выходящий из резонатора

световой пучок. Гомоцентричность пучка наводит на мысль о том, что эти потери могут быть описаны в рамках геометрической оптики; используется даже специальный термин — геометрооптические потери.

Пусть у — поперечная координата на левом зеркале для одного из лучей в неустойчивом резонаторе (рис. 2.62, б). Проходя от левого зеркала к правому, луч отклонится от оси; обозначим его координату на правом зеркале через у. По возвращении к левому зеркалу (после отражения от правого зеркала) луч будет иметь коорданату У. Отношение

показывающее, во сколько раз увеличивается расстояние от светового луча до оси за двойной проход резонатора, называют коэффициентом поперечного расширения пучка. Из рис. 2.62, б видно, что

Отсюда находим

Множитель в (2.10.8) определяет увеличение поперечных размеров пучка при его проходе от левого зеркала к правому, а множитель — при проходе от правого зеркала к левому.

Подставляя (2.10.4) в (2.10.8), получаем

Для симметричного резонатора выражение (2.10.9) принимает вид

В этом случае обычно рассматривают коэффициент расширения не для двойного, а для однократного прохода резонатора:

Радиус светового пучка, отражаемого левым зеркалом, равен радиусу апертуры этого зеркала. После прохода резонатора (от левого зеркала до правого) радиус пучка увеличится в раз и станет равным Если радиус апертуры правого зеркала меньше, чем то в этом случае от правого зеркала отразится лишь некоторая часть световой мощности, отраженной левым зеркалом. Отношение световой мощности, отраженной правым зеркалом, к световой мощности, отраженной левым зеркалом, равно

Таким образом, доля световой мощности, теряемой за проход от левого зеркала к правому, равна

Аналогичным образом определяется отношение мощности, отраженной левым зеркалом, к мощности, отраженной правым зеркалом,

Доля мощности, теряемой за проход от правого зеркала к левому, есть

Используя (2.10.12а) и (2.10.126), находим долю световой мощности, теряемой за двойной проход резонатора. Эта доля равна

Используя (2.10.8), перепишем (2.10.14) в виде

(кликните для просмотра скана)

В симметричном резонаторе рассматривают долю световой мощности, теряемой за один проход резонатора:

Подчеркнем, что геометрооптические потери в неустойчивом резонаторе не зависят от апертур зеркал. Величина отношения апертуры может повлиять лишь на характер вывода излучения из резонатора: через оба зеркала, через левое и правое. Табл. 2.6 поясняет эти три возможных случая.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление