Почему закрытый резонатор мало пригоден для использования в лазерах?
Что такое открытые резонаторы и почему они используются в лазерах?
Что такое продольные моды? Какое расстояние по частоте между соседними продольными модами?
Что такое поперечные моды? Как они маркируются?
Какая поперечная мода является основной?
В каком открытом резонаторе реже спектр продольных мод, - в более коротком или более длинном?
Содержание лекции
Параксиальное волновое уравнение.
Гауссовый пучок.
Гауссовый пучок как мода открытого резонатора.
Высшие поперечные моды открытого резонатора и их частоты.
Распространенные типы открытых резонаторов.
Селекция поперечных и продольных мод.
Контрольная работа по некоторым терминам квантовой электроники.
Задание на дом
Задача. Лазер длиной 1 м с зеркалами радиусом 0,5 м работает на длине волны 10,6 мкм. Найти разность частот между основной поперечной модой TEM00 и модами TEM01, TEM02, TEM10, TEM20, TEM11.
Решить задачу. Найти параметры гауссового пучка как собственной моды открытого резонатора, а именно, радиус перетяжки, рэлеевскую длину, радиус пятна поля на зеркалах, половинный угол расходимости лазерного пучка. Резонатор имеет длину 1 м, радиусы кривизны зеркал 1,2 м, рабочая длина волны 10,6 мкм.
О.Звелто. Принципы лазеров. М., «Мир», 1990. Разделы 4.1. Введение, 4.3. Время жизни фотона и добротность резонатора, 4.7.2. Резонансные частоты и дифракционные потери.
Н.И. Кондиленко, П.А. Коротков, А.И. Хижняк. Физика лазеров. 1984. Раздел 6.
А. Ярив. Квантовая электроника. М.:Сов.радио, 1980. Разделы 6.6. Гауссов пучок в однородной среде. Раздел 7. Оптические резонаторы.
R.S. Quimby. Photonics and Lasers. 2006. Chapter 16. Optical Resonators.
A.E. Siegman. Lasers. 1986. Chapter. 14.1. Transverse modes in optical resonators, 16. Wave optics and Gaussian beams.
D. Meschede. Optics, Light and Lasers. 2004. Chapter 2.3. Gaussian beams.