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

Преимущества неустойчивых резонаторов.

«Неустойчивые резонаторы чаще всего используются с целью селекции поперечных типов колебаний и уменьшения угловой расходимости излучения. При больших объемах активной среды этот способ селекции является наиболее перспективным, так как не связан ни с усложнением лазерной системы, ни с заметным уменьшением КПД излучателя» [44].

Пример резонатора телескопического типа хорошо демонстрирует повышенные селективные свойства неустойчивых резонаторов, формирующих световые пучки с высокой степенью пространственной когерентности. Как известно, с точки зрения угловой селекции выгоднее работать в условиях относительно больших дифракционных потерь, так как дифракция обеспечивает срыв генерации в первую очередь мод высоких порядков. Поскольку для неустойчивого резонатора дифракционные (геометрические) потери всегда велики, то при его использовании фактически не требуется принимать какие-либо меры по дополнительной селекции поперечных мод. Лазер с неустойчивым резонатором генерирует обычно только основную поперечную моду (моду ); при этом часто достигается дифракционный предел расходимости. Заметим, что с точки зрения направленности излучения желательно иметь более высокие значения коэффициента расширения М (более высокие значения

В качестве примера заметим, что применение неустойчивого резонатора в лазере на стекле, активированном неодимом, позволило реализовать угловую расходимость излучения рад при ширине пучка 15 см 147]. Неустойчивый резонатор характеризовался параметрами

Весьма важным достоинством лазеров с неустойчивыми резонаторами является эффективное заполнение объема активной среды полем излучения. Даже при относительно небольших длинах резонаторов объем, занимаемый полем основной моды, достаточно велик. В отличие от устойчивых резонаторов световой пучок внутри неустойчивого резонатора не имеет перетяжки; в связи с этим можно не опасаться, что плотность световой энергии пучка может возрасти в отдельных точках активной среды до значений, соответствующих порогу разрушения среды.

Неустойчивые резонаторы перспективны с точки зрения создания лазеров с жестко заданными спектральными и временными характеристиками. Как уже отмечалось, развитие процесса генерации в лазере с неустойчивым резонатором начинается в центральной (приосевой) области активного элемента, а затем уже распространяется на весь его объем. Если непосредственно по оптической оси вводить внутрь резонатора лазера излучение от дополнительного

генератора, имеющее при небольшой мощности четко определенные спектральные и временные характеристики, то тем самым можно осуществлять эффективное управление процессом формирования излучения и получать в итоге желаемые выходные параметры светового пучка [48].

Следует заметить, что роль приосевой области активного элемента в развитии процесса генерации имеет и свою отрицательную сторону: лазеры с неустойчивыми резонаторами чувствительны к различного рода нерегулярностям и дефектам в активной среде или на отражающих покрытиях в непосредственной близости от оптической оси резонатора.

Быстрое развитие процесса генерации в направлении от оси к периферии приводит, в частности, к тому, что пространственное (в направлении, перпендикулярном к оси) развитие гигантского импульса в режиме модуляции добротности протекает в лазерах с неустойчивыми резонаторами быстрее, чем в лазерах с устойчивыми резонаторами. В результате длительность генерируемого лазером светового импульса заметно сокращается. Подчеркнем, что применение неустойчивого резонатора может существенно поелиять на динамику процесса в лазере [49].

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление