Для точек 1 и 2, выбранных на рис. 2.30, векторы
лежат в одной плоскости (плоскости рисунка), однако в действительности эти векторы не обязаны находиться в одной плоскости.
Исходя из рис. 2.30, можно заключить, что длина
отрезка прямой, соединяющего точки, заданные векторами
описывается выражением
(если, в частности, векторы
лежат в одной плоскости, как показано на рисунке, то вместо
в (2.6.13) следует использовать
Так как
Следовательно,
Сравнивая (2.6.14) с (2.6.2), заключаем, что в интегральном уравнении (2.6.7) вместо
должно теперь использоваться выражение
Кроме того, различие радиусов кривизны зеркал нарушает симметрию резонатора; в таком резонаторе структура поля воспроизводится не при единичном, а при двойном проходе резонатора. В результате вместо интегрального уравнения (2.6.7) следует теперь рассматривать систему двух интегральных уравнений
где
Рис. 2.31
Поскольку векторы
задают только поперечные координаты точек на поверхности зеркал, то можно считать, что интегрирование в (2.6.15) производится по плоскостям
показанным на рис. 2.30.
Кривизна поверхности зеркал учитывается в выражении (2.6.16) для ядра интегрального уравнения.
Заметим, что функции и
должны удовлетворять условию
Это условие вводится для того, чтобы собственные значения у и у" имели смысл, аналогичный смыслу собственного значения 7 в (2.6.7). Обозначим
через
Учитывая (2.6.17), находим, что доля световой мощности, теряемой за проход резонатора от левого зеркала к правому, равна
Доля мощности, теряемая за проход от правого зеркала к левому, равна
Доля мощности, теряемая за двойной проход резонатора, равна
. Аналогом рис. 2.29, относившегося к симметричному резонатору, является в данном случае рис. 2.31.
Из рис. 2.30 видно, что
и соответственно
Таким образом,
Отсюда следует, что
Таким образом, ядро интегральных уравнений (2.6.15) может быть представлено в виде
Воспользуемся декартовыми координатами
и перепишем (2.6.15) и (2.6.19):
Предположим, что апертура зеркал лшого больше размеров светового пятна. Тогда независимо от действительной формы зеркал можно произвести в (2.6.20) разделение переменных и использовать при этом интегрирование в симметричных бесконечных пределах. Вводя индексы моды
представим
Нетрудно видеть, что система уравнений (2.6.20) «распадается» на две одинаковые системы уравнений — систему уравнений для функций
и систему уравнений для функций
Ограничимся рассмотрением первой из этих систем уравнений:
где
Условие (2.6.17) принимает теперь вид