ОПТИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР

Резонатор (обычно открытый) оптич. диапазона длин волн, образованный совокупностью отражающих поверхностей, в котором могут возбуждаться и поддерживаться слабозатухающие электро-магн. колебания различного вида (различные моды колебаний). Отражающими элементами в О. р. служат зеркала, в большинстве случаев представляющие собой стеклянные пластины, призмы и т. п. с напылёнными на их поверхноо (для увеличения коэф. отражения) диэлектрич. или металлич. покрытиями. Иногда в качестве зеркал в О. р. используются призмы полного внутр. отражения, дифракц. решётки отражат. типа и т. п. В отличие от объёмного резонатора, применяемого в диапазоне СВЧ, в О. р. боковые отражающие стенки отсутствуют.

Благодаря этому в О. р. слабозатухающими оказываются только те (весьма немногочисленные) моды, которые распространяются вдоль оптич. оси резонатора, часто наз. осевым контуром; все др. моды быстро затухают. В результате в О. р. происходит сильное «разрежение» спектра собств. колебаний. О. р. применяются в лазерах и интерферометрах в качестве резонансной системы.Впервые открытый резонатор для приборов оптич. диапазона, представляющий собой систему из двух плоских параллельных зеркал, предложили в 1958 сов. физик А. М. Прохоров, а затем амер. учёные Р. Г. Дикке, А. Л. Шав-лов и Ч. Таунс. Пространств, конфигурация мод в таком резонаторе образуется в результате дифракции волн на краях зеркал или внутрирезонаторных диафрагм. О. р. с плоскими зеркалами требует исключительно точной юстировки зеркал, т. к. даже при незначит. их перекосах потери в резонаторе резко возрастают.

По этой причине такие О. р. не нашли широкого применения в лазерах. Все разновидности О. р. для лазера классифицируются по двум независимым признакам: а) по конфигурации осевого контура; б) по способу формирования пространств, структуры мод. О. р. с осевым контуром в виде незамкнутой линии (прямой или ломаной) наз. линейным резонатором в виде замкнутой линии - кольцевым резонатором.

В соответствии со способом формирования пространств, структуры мод различают О. р. с плоскими, сферич. зеркалами и резонаторы с распределённой обратной связью. О. р. со сферич. зеркалами подразделяются на устойчивые и неустойчивые. В устойчивых О. р. излучение не покидает резонатор после многократных проходов между зеркалами. В таких О. р. поперечные размеры мод О существенно меньше размеров зеркал Ф и дифракц. потери малы. В неустойчивых О. р. излучение быстро (через малое число проходов) покидает резонатор. В таких О. р. и дифракц. потери велики. Устойчивость О. р. определяется соотношением между радиусами кривизны зеркал и длиной резонатора.