2.14. Волноводные резонаторы
Существует весьма эффективный способ борьбы с искажениями волнового фронта генерируемого излучения, обусловленными эффектом тепловой линзы и искривлением активного элемента при его тепловом расширении. Этот способ основан на использовании так называемых волноводных резонаторов, в которых можно реализовать моды, сохраняющие форму волнового фронта несмотря на наличие термических искажений резонатора.
Волноводный резонатор; волноводные моды.
Представление о волноводном резонаторе дает рис. 2.85. На рисунке показано продольное сечение активного элемента, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда; 1 — полированные верхняя и нижняя боковые грани элемента, 2 — среда вокруг боковой поверхности элемента (например, охлаждающая жидкость), 3 — зеркала резонатора, ориентированные под углом а к плоскости торцов активного элемента; 
— длина активного элемента, 
— его поперечный размер в плоскости рисунка. На рисунке показан также световой пучок, дважды претерпевающий полное внутреннее отражение от граней 1 активного элемента (вместо светового пучка можно ограничиться изображением светового луча — см. штриховые линии). Заштрихованные на рисунке участки соответствуют объему активного элемента, не участвующему в генерации; он составляет 
от всего объема элемента. Углы а и у — углы падения
Рис. 2.85
и преломления для поверхности торца соответственно; они связаны известным соотношением
где 
— показатель преломления активного элемента.
Существенно, что определяемый ориентацией зеркала резонатора относительно плоскости торца активного элемента угол а (а следовательно, и угол 
не может быть выбран произвольно. Необходимо, чтобы произведение 
было кратным величине 
В этом случае световой луч, проходя по активному элементу, претерпевает 
раз полное внутреннее отражение от боковых граней и выходит из элемента под тем же углом 
под каким он в него вошел. Рисунок 2.86 поясняет условие (2.14.2).
Если зеркала резонатора ориентированы по отношению к плоскости торца активного элемента под углом 
определяемым соотношениями (2.14.1) и (2.14.2), то в этом случае в волноводном резонаторе возбуждается волноводная мода типа 
. В случае, изображенном на рис. 2.85, возбуждается волноводная мода типа 2, а на рис. 2.86 — волноводная мода типа 5.
