нестабильный резонатор

Определения:
Динамически нестабильные оптические резонаторы для поперечного смещения луча.

Согласно деталям конструкции, оптические резонаторы являются стабильными для поперечного смещения луча, а некоторые нестабильны. Если резонатор стабилен, любые геометрические лучи с поперечным смещением или небольшим углом остаются в системе для движения туда и обратно. Для нестабильных резонаторов этот свет рано или поздно излучается.
Характер резонаторных моделей в стабильных и нестабильных ситуациях сильно различается. Нестабильный резонатор имеет некоторые особые свойства:

1. Режим обычно имеет сильные дифракционные потери (каждый раз, когда вы туда и обратно50%Или выше).
2. Дифракционные потери в моделях более высокого порядка выше. Это внутреннее распознавание режимов облегчает работу лазера в одном горизонтальном режиме.
3. В частности, при дифракции на жестком краю резонатора поперечное сечение режима очень сложное и обычно имеет кольцевую структуру. В этом случае можно рассчитать сечение модели только численным методом. В некоторых резонаторах с мягкой апертурой (ниже) свойства модели можно оценить аналитическим методом.
4. В линейных нестабильных резонаторах волновые фронты двух фазовых лучей не совпадают друг с другом и, следовательно, не совпадают с поверхностью зеркала на обоих концах.

Нестабильность не означает, что этот резонатор менее прочный, чем стабильный. Напротив, чувствительность к выравниванию нестабильных резонаторов ниже, чем у стабильных резонаторов, и использование нестабильных резонаторов позволило достичь очень прочных мощных лазеров.

выходная связь резонатора нестабильного лазера 
Дифракционные потери нестабильного лазерного резонатора обычно используются в качестве полезного выхода лазера. Выходная связь - это обычное лазерное зеркало, в котором поле распределено больше, чем край зеркала, поэтому часть света может выходить через зеркало (на фото)Один.В)). Хотя сечение выходного луча имеет отверстие в ближнем поле, угол рассеяния луча очень мал, поэтому масса луча этого очень мощного лазера с нестабильным резонатором выше, чем у стабильного резонатора, особенно если дифракционные потери велики, а отверстия очень малы.

 

рисунокОдин.:: нестабильный лазерный резонатор с выходной связью в твердом боковом зеркале.
 

рисунокДва.:: нестабильный резонатор лазера с выходной связью на скребковом зеркале. Если вы используете зеркало (рисунок)Два.Косые зеркала с эллиптическими отверстиями), которые могут“Удалить"Некоторые лучи движутся туда и обратно внутри полости.
Кроме того, можно использовать зеркала с переменным отражателем, которые уменьшаются по мере увеличения оси луча на расстоянии, как правило, в соответствии с уравнениями Гаусса или Супергаусса. Эта схема позволяет избежать кольцевой структуры, которая обычно выводит сечение луча в ближнем поле и обычно хорошо подходит для получения луча с высокой массой луча.
Иногда резонатор стабилен в одном направлении и нестабилен в другом. Этот гибридный резонатор обычно используется в лучах с высокой эллиптичностью.

Преимущества и ограничения резонатора нестабильного лазера 
Большинство лазерных резонаторов стабильны, но нестабильные резонаторы имеют большие преимущества в некоторых конкретных ситуациях. В частности, он может получить очень мощный лазерный луч при высокой массе луча. Общая проблема со стабильным резонатором в этом случае заключается в том, что базовый режим резонатора не может быть достигнут достаточно большим или что он чувствителен к тепловым линзам и неточностям. В то время как нестабильные базовые модули резонаторов составляют большую часть, а чистое усиление намного больше, чем у моделей высокого порядка, и они не чувствительны к неточностям. Однако этот принцип применяется только в том случае, если усиливающая среда обеспечивает достаточное усиление. Насос на импульсной вспышке или диодной накачке.YAGЭто относится к лазерам, лазерам на металлическом газе, квазимолекулярным лазерам и химическим лазерам. Применение к лазерам с низким коэффициентом усиления, таким как лазеры на углекислом газе или твердотельные лазеры с непрерывным накачком ламп, может быть более сложным и обычно получает низкое качество луча.