Открытые оптические резонаторы

Дифракционные потери являются основным фактором, влияющим на
формирование тех или иных типов колебаний поля в резонаторе

В резонаторе электромагнитные колебания с различными частотами и с
различной пространственной конфигурацией испытывают различные
дифракционные потери

Типы колебаний, для которых потери минимальны,
называются собственными типами колебаний

Поле в резонаторе можно рассматривать как стоячую волну, образованную
суперпозицией двух бегущих в противоположных направлениях между
зеркалами волн

Моды резонатора

Продольные

Поперечные

Определяют спектр
собственных частот резонатора

Определяют пространственную
конфигурацию поля в резонаторе

соответствуют числу изменений направления поля
(областей нулевой интенсивности) по осям x и y
(продольные моды)

Резонансные частоты характеризуются минимальными
дифракционными потерями

Потери не могут меняться скачком при малой отстройке частоты
от резонансной

Частотные резонансы должны иметь конечную спектральную ширину –
спектральная полоса резонатора

Открытые оптические резонаторы
Моды резонатора

Спектральная полоса резонатора

частота моды резонатора

спектральная полоса резонатора

Изменение интенсивности излучения при распространении в резонаторе

Эта ширина обусловлена спонтанным излучением
(флуктуациями спонтанного излучения)
и может быть порядка сотых долей герц

На практике помимо спонтанного излучения всегда существует ряд других
причин, приводящих у уширению линии генерации

Фактические значения ширины, полученные к настоящему времени,
составляют несколько Гц

Количественные оценки ширины линии излучения лазера