УДК 621.3.038.8:535.317.2
И. И. П а х о м о в, А. Ф. Ш и р а н к о в
К АНАЛИЗУ И СИНТЕЗУ ЗЕРКАЛЬНО-
ЛИНЗОВЫХ РЕЗОНАТОРОВ
Рассмотрены вопросы анализа и синтеза устойчивых зеркально-
линзовых резонаторов, формирующих эрмито-гауссовы пучки.
Рассмотрим некоторые вопросы анализа и синтеза зеркально-
линзовых устойчивых резонаторов. Эти резонаторы формируют эрми-
то-гауссовы пучки. Каждый такой пучок можно характеризовать па-
раметром конфокальности
z
к
. Величина
z
к
определяется оптической
схемой резонатора лазера, которая включает в себя все оптические
элементы, влияющие на ход лучей. Первый элемент оптической схе-
мы зеркально-линзовых резонаторов — левое зеркало, а последний
элемент — правое зеркало. Между ними могут располагаться лин-
зы. На предварительном этапе анализа и синтеза резонатора расчет
параметров формируемого им лазерного пучка проводится в парак-
сиальной области. Влияние аберраций оптической схемы резонатора
учитывается на заключительном этапе проектирования.
Основной задачей при анализе резонатора является определение
по его оптической схеме параметров формируемого им пучка, т.е. па-
раметр конфокальности пучка и положение сечения перетяжки, при
синтезе резонатора — определение по характеристикам пучка структу-
ры и параметров его оптической схемы.
Для решения поставленной задачи используем формулы преобра-
зования гауссова пучка оптическими элементами (линзами, зеркалами)
[1]:
z
к
=
α
г
z
к
, z
p
=
−
α
г
z
p
,
2
θ
1
/
e
=
2
θ
1
/
e
√
α
г
,
2
h
0
= 2
h
0
√
α
г
,
где
z
к
— параметр конфокальности исходного пучка;
z
к
— параметр
конфокальности пучка, преобразованного оптическим элементом;
z
p
и
z
p
— отрезки, определяющие положение плоскости перетяжки (ПП)
исходного и преобразованного пучка относительно переднего (задне-
го) фокуса
F
(
F
)
элемента;
2
h
0
и
2
h
0
— диаметры пучков в сечении
перетяжки (по уровню
1
/e
от осевой амплитуды) до и после преобра-
зования соответственно;
2
θ
1
/e
и
2
θ
1
/e
— углы расходимости исходного
и преобразованного пучков соответственно (по тому же уровню). Про-
дольное увеличение
α
г
=
±
f
2
z
2
p
+
z
2
к
соответственно с “
+
” для линзово-
го элемента и с “
−
” для зеркального. Величины
z
p
и
z
p
, откладываемые
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2007. № 2 95
