4.8.3. Достоинства и недостатки неустойчивых резонаторов с резкой границей зеркала

Рассмотрим здесь главные достоинства и недостатки неустойчивых резонаторов с резкими границами зеркал по сравнению с устойчивыми резонаторами. К достоинствам неустойчивых

резонаторов относятся 1) большой управляемый объем моды; 2) хорошая селекция поперечных мод; 3) используемая оптика является целиком отражательной (что особенно привлекательно в ИК-области, когда можно применять металлические зеркала). Основными недостатками являются следующие: 1) Поперечное сечение излучаемого пучка имеет форму кольца (т. е. в центре пучка находится темное пятно). Например, в конфокальном резонаторе (рис. 4.41) внутренний диаметр кольца равен в то время как внешний диаметр . Хотя в фокальной плоскости линзы (в дальней волновой зоне) это темное пятно исчезает, максимальная интенсивность пучка в фокальной плоскости линзы при этом уменьшается с уменьшением толщины кольца. Действительно, при данной полной мощности максимальная интенсивность кольцеобразного пучка в раз меньше интенсивности пучка, имеющего однородное распределение интенсивности и диаметр, равный большому диаметру кольцеобразного пучка. 2) Распределение интенсивности в пучке неоднородно и имеет вид нескольких дифракционных колец. 3) По сравнению с устойчивым неустойчивый резонатор более чувствителен к возмущениям, возникающим в резонаторе. В соответствии с перечисленными достоинствами и недостатками неустойчивые резонаторы находят применение в лазерах с высоким коэффициентом усиления (так что коэффициент увеличения М может быть относительно большим), особенно в ИК-области спектра и в случае, когда требуется получить дифракционно-ограниченные пучки высокой мощности (или высокой энергии).