Практические занятия и курсовое проектирование по дисциплине "Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства", страница 27

τ1 = 0, для интерференционных τ1 = 0,2...9,4%).

          Сказанное выше справедливо для пассивного ОР. Помещение в резонатор усиливающей активной среды компенсирует потери и сужает ширину спектральной линии, генерируемой лазером. Физически сужение ограничивается наличием спонтанного излучения

где h = 6,62·10-34 Дж·с - постоянная Планка; Рл - мощность, генерируемая лазером.

          Дополнительным фактором, ограничивающим сужение спектральной линии, являются тепловые флуктуации частиц элементов, например, инваровых распорных стержней, образующих несущую конструкцию резонатора. Для этого случая

где k - постоянная Больцмана; Т - температура инваровых стержней (320...330 К); Е - модуль упругости (модуль Юнга), равный для инвара 2·1011 Н·м-2; V - объем всех стержней, образующих резонатор.

          В естественных условиях ширина линии излучения отдельных мод ОР определяется техническими факторами: флюктуациями усиления и потерь в АС, вибрациями ОР, тепловыми процессами в АС и ОР. В итоге реальная линия излучения лазера шире Δνф и  Δνт.

          Как указывалось выше,  спектр излучения лазера включает продольные и поперечные типы колебаний. Число продольных мод определяется длиной ОР и зоной генерации - областью частот, для которых усиление в активной среде превышает все виды потерь в резонаторе. Для оценки возможного числа продольных мод зону генерации в первом приближении можно принять равной ширине контура усиления ΔνAC активной среды (см. табл.3.3)

где Δνq = c/2Lопт - интервал частот между соседними продольными модами;

c - скорость света в вакууме.

          Наличие поперечных мод приводит, помимо нарушения однородности распределения интенсивности в пучке, к частотным сдвигам относительно основного продольного колебания. Результирующая частота колебания с продольным индексом q и поперечными - т и п -  определяется как

          В ходе расчета частотных характеристик лазера необходимо с помощью (3.17) получить выражение для частотного сдвига, вносимого поперечными модами Δν_mnq = ν_mnq - ν00q, и рассчитать его для двух продольных низших типов поперечных колебаний.