Cтраница 3
Можно убедиться в том, что поперечные размеры световых пучков, соответствующих отдельным модам, а с ними и потери этих мод при конечном сечении резонатора здесь нарастают с поперечным индексом быстрее, чем в устойчивых резонаторах. [31]
Роль фигурирующей в теории конкуренции аксиальных мод недостачи коэффициента усиления ( по сравнению с его значением в центре линии), зависящей только от аксиального индекса, теперь берут на себя связанные с поперечным индексом дифракционные потери. [32]
При - чтении литературы по лазерам следует еще иметь в виду, что в первых работах по теории оптических резонаторов низшие колебания типа ТЕМоод были названы, по аналогии с СВЧ-диапазоном, аксиальными, остальные ( с ненулевыми поперечными индексами) - поперечными. [33]
![]() |
Диаграмма устойчивости оптического резонатора.| Некоторые типы неустойчивых резонаторов. а - симметричные. б - несимметричные. [34] |
Дифракционные потери в них сравнимы как для основного типа колебаний, так и для других видов. Полные потери сильно зависят от поперечного индекса, что приводит к подавлению высших поперечных типов и выделению основной моды. [35]
Дервый поперечный индекс здесь указывает число пар перемен знака вдоль диаметра. Каждому типу колебаний, характеризующемуся данной парой поперечных индексов), соответствует свой модовый рисунок, наблюдаемый в поперечном сечении резонатор-ного пучка. Если излучение резонатора содержит ряд поперечных типов колебаний, то наблюдаемая в сечении пучка картина может оказаться сложной суперпозицией модовых рисунков. Для анализа модового состава излучения в этом случае требуются специальные частотные исследования. [36]
Обратимся прежде всего к исследованию многомодового лазерного пучка и оценим характерные масштабы пространственных корреляций, обусловленных возбуждением большого числа поперечных мод со статистически независимыми фазами. Будем предполагать, что возбуждаемые в лазере моды с различными поперечными индексами тип вырождены по частоте. [37]
Преходим к наиболее важному случаю устойчивых резонаторов, составленных из полностью отражающих зеркал конечных размеров. Здесь перестают быть вырожденными также и моды, обладающие одинаковыми 2 и q с разными сочетаниями поперечных индексов. Однако если ограничиться рассмотрением колебаний, ширины каустик которых заметно уступают ширинам зеркал, остальные закономерности оказываются качественно такими же, как и при гауссовых зеркалах. [38]
![]() |
Расчетные параметры лазерного пучка в составном резонаторе.| Ход лучей гауссова пучка в резонаторе. [39] |
В многомодовом режиме характерный размер пучка можно оценить из wn - - WQ / ln 1, где п - поперечный индекс моды в соответствующем направлении. [40]
Сама лежащая в основе этой теории модель Танга-Статца здесь в некоторой мере теряет свою оправданность: разности частот у различающихся только поперечными индексами мод широкоапертурных плоских резонаторов недостаточно велики для того, чтобы операция суммирования не амплитуд, а интенсив-ностей отдельных мод оставалась вполне корректной. Наконец - и это самое важное, - ввиду высокой чувствительности широкоапертурных плоских резонаторов к аберрациям. [41]
Увеличение индексов т и п означает возрастание амплитуды поля у краев зеркал и, следовательно, возрастание дифракционных потерь. На рис. 12.5 показана зависимость показателя дифракционных потерь сбд плоских круглых зеркал от числа Френеля N для двух видов колебаний с различными поперечными индексами. [42]
Изучение колебаний ( или волн) типа шепчущей галереи представляет интерес с нескольких точек зрения. Выше мы уже отмечали, что они используются в электронике СВЧ [173], способствуя разрежению спектра собственных частот открытого цилиндрического резонатора по поперечному индексу. Большое внимание уделено изучению режима волн шепчущей галереи открытой цилиндрической трубы и коаксиального волновода. [43]
Поскольку все принадлежащие к одному семейству моды Эрмита-Гаусса и Лагерра-Гаусса характеризуются одними и теми же значениями радиуса кривизны волнового фронта, можно утверждать, что устойчивому сферическому резонатору можно поставить в соответствие целый набор собственных мод ТЕМпш, различающихся поперечными индексами тип. [44]
Общий характер расположения пятен ( максимумов двумерных распределений интенсивности по сечению) у мод устойчивых и плоских ( а также им эквивалентных) резонаторов одинаков, одинакова и система обозначений этих мод. Как правило, моды с поперечными индексами т, п и аксиальным q обозначаются TEMwn. Если речь идет только о поперечной структуре, то индекс q опускается; так, ТЕМ0о - низшая мода с наименьшей расходимостью излучения и потерями. [45]