Активная синхронизация мод.

Чтобы связать фазы продольных мод, можно прибегнуть к триодической модуляции параметров резонатора с частотой, равной или кратной разности частот соседних мод. Поскольку эта модуляция производится под действием внешних сигналов, подаваемых на электрооптический либо акустооптический модулятор внутри резонатора, то говорят об активной синхронизации мод.

Предположим, что амплитуда центральной моды промодул ирована периодически с частотой . В этом случае рассматриваемая мода может быть представлена в виде

где — глубина модуляции Поскольку

то выражение (3.9.13) можно переписать следующим образом:

Мы видим, таким образом, что периодическая амплитудная модуляция с частотой приводит к превращению моды на несущей частоте фактически в три синфазные моды — на частотах

Если частота модуляции выбрана равной разности частот соседних мод, возбуждаемых в лазере, то боковые частоты будут совпадать, очевидно, с частотами мод, являющихся соседними с центральной модой. В этом случае второе и третье слагаемые в правой части (3.9.14) будут играть роль вынуждающей силы для указанных соседних мод. В результате эти соседние моды будут генерироваться в фазе с центральной модой, т. е., иначе говоря, окажутся синхронизованными с центральной модой.

В случае, когда частота модуляции выбрана -кратной разности частот соседних мод, синхронизуются моды с частотами, различающимися на величину, превышающую межмодовый интервал в раз.

Первые эксперименты по активной синхронизации мод были выполнены на гелий-неоновом лазере в 1965 г. [33]. Впоследствии подобные эксперименты проводились главным образом на твердотельных лазерах (см., например, [114]), а также на лазерах на органических красителях (см. [115]). Активная синхронизация продольных мод анализируется в [112, 113].