ДОСТОИНСТВА Й НЕДОСТАТКИ НЕУСТОЙЧИВЫХ РЕЗОНАТОРОВ С РЕЗКОЙ ГРАНИЦЕЙ ЗЕРКАЛА
Основные преимущества неустойчивых резонаторов с резкой границей зеркала, по сравнению с устойчивыми резонаторами, заключаются в следующем:
■ большой, изменяемый контролируемым образом объем моды;
■ отчетливые различия в потерях для поперечных мод;
■ только отражающая оптика (что особенно привлекательно для ИК-облас - ти, в которой можно использовать металлические зеркала).
Основные недостатки неустойчивых резонаторов таковы:
■ поперечное сечение пучка на выходе имеет форму кольца (т. е. в его центре находится темное пятно). Например, в конфокальном резонаторе (рис. 5.18) внутренний диаметр кольца равен 2а2, а внешний — 2Ма2. Хотя это пятно и исчезает в фокальной плоскости линзы, которая может использоваться для фокусировки пучка (в дальней зоне), максимальная интенсивность в этой фокальной плоскости уменьшается при уменьшении толщины кольца. Действительно, оказывается, что при данной полной мощности у пучка с кольцевым сечением максимальная интенсивность в (М2 - 1)/М2 раз меньше, чем у пучка с равномерным распределением интенсивности и диаметром, равным большему диаметру кольца;
■ поперечное распределение интенсивности в пучке описывается не гладкой кривой, а имеет пики, отвечающие дифракционным кольцам;
■ неустойчивый резонатор в большей степени, чем устойчивый, чувствителен к возмущающим воздействиям.
Перечисленные достоинства и недостатки означают, что неустойчивые резонаторы применяют в лазерах с высокими коэффициентами усиления (так что величина М может быть достаточно велика), особенно в ИК-области, и в тех случаях, когда требуется получить дифракционно-ограниченные пучки излучения высокой мощности (или высокой энергии).
