§ 2. СПОСОБЫ СИНХРОНИЗАЦИИ МОД ЛАЗЕРА
Существуют два основных способа синхронизации мод: внешний (активный) и внутренний (пассивный). Первый способ основан на введении в резонатор лазера элемента, потери которого (или коэффициент пропускания) модулируются извне с частотой, точно
Рис. 26.3. Способы синхронизации продольных мод лазера: а — пассивный способ 
— ячейка с красителем, который просветляется под действием света); 
активный способ; пьезоэлектрический преобразователь возбуждает в кварцевом столбике ультразвуковую волну, которая модулирует интенсивность излучения; в — активный способ: колебательное движение зеркала модулирует резонансные частоты лазерного резонатора.
равной 
где 
Иногда вместо амплитудной модуляции применяют частотную, например приводят в быстрое колебательное движение одно из зеркал резонатора.
Пассивный способ основан на введении в резонатор лазера нелинейного элемента, потери в котором являются функцией интенсивности света. Простейшим пассивным элементом является раствор подходящего красителя, который просветляется под действием света. Просветление, а также возврат красителя в состояние с сильным поглощением должны происходить за время, меньшее двойного времени прохода света через резонатор.
Как в активном, так и в пассивном способах модуляция потерь с частотой 
(напомним, что 
это разность частот соседних продольных мод) приводит к группировке лучистой энергии во времени и образованию последовательности (цуга) чрезвычайно коротких импульсов (пичков), разделенных временными интервалами, равными двойному времени прохода света через резонатор. Если 
см, то пички появляются каждые 20 нс. Модуляция потерь или частотная модуляция приводят к возникновению боковых полос, которые точно совпадают с другими модами, существующими в резонаторе. Это способствует образованию связей между модами. Пусть частоты продольных мод равны 
Если модулировать потери (амплитуду) с частотой 
то боковые полосы 
моды совпадают с частотами мод 
Аналогично, боковые полосы 
моды совпадают с частотами мод 
Таким образом, все моды резонатора связываются друг с другом. Оба способа синхронизации мод проиллюстрированы на рис. 26.3. При пассивном методе система благоприятствует развитию интенсивных сигналов, которые просветляют краситель и существенно увеличивают его пропускание. Слабые же сигналы поглощаются.
