К расчету зеркально-линзовых оптических резонаторов - page 4

Таким образом , оптическая сила тепловой линзы f − 1 выражается
через характеристики кристалла и полную поглощенную в нем мощ-
ность накачки Ра :
f − 1 =
P a
Va µ ∂n
∂T
la
2k
+
na
2k
∂l
∂T ¶. ( 7)
В результате того, что активный элемент приобретает свойства лин -
зы, зеркальный резонатор , формирующий лазерный пучок, становится
зеркально-линзовым.
Резонаторы могут быть: с двумя сферическими зеркалами, плоским
и сферическим зеркалом, двумя плоскими зеркалами и более сложные.
Определим значение параметра конфокальности излучения , фор-
мируемого зеркально-линзовым резонатором , с учетом влияния экви -
валентной тепловой линзы кристалла. Для получения обобщенных
результатов рассмотрим случай полусферического резонатора с плос-
ким выходным зеркалом. Расчетная схема резонатора представлена на
рис. 2.
Рассчитывая прохождение лазерного излучения через резонатор в
обратном ходе лучей (от выходного зеркала ), получаем выражение для
параметра конфокальности падающего пучка Z2
к на выходе резонатора:
Z 2
к =
f 4
л + 2f 2
л Zp ∆
f 2
з − ∆2 − Z 2
p . (8)
Следовательно, Z 2
к зависит от параметров резонатора. Исследуя за -
висимость Zк( Zp) , видим, что параметр конфокальности имеет экстре -
мум-минимум при
Zp экс =
f 2
л ∆
f 2
з − ∆2 . ( 9)
Рис. 2. Расчетная схема резонатора:
fз — фокусное расстояние глухого зеркала; fл — фокусное расстояние тепловой лин-
зы; dl a — расстояние от выходного торца активного элемента до полупрозрачного
зеркала; Zк, Zк 1 — параметры конфокальности; Zp, Zp1 — расстояниея до плоскости
перетяжки; fтл — фокус тепловой линзы; l — длина резонатора
6 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н .Э. Баумана . Сер. "Приборостроение". 2004. № 2