Здравствуйте!
Я решаю задачу:
Пытаясь «проредить» спектр продольных мод Nd:YAG лазера, Вы наклонно поставили в резонатор «стопу» (две плоскопараллельных и параллельных между собой пластинки из стекла с показателем преломления n=1,5). Без стопы порог генерации был превышен на 10%. Оцените, достаточно ли вносимых потерь для подавления генерации лазера на продольных модах, для которых коэффициент отражения стопы максимален.
1) Во-первых, необходимо рассчитать максимальный коэффициент отражения стопы. Её можно себе представить как интерферометр Фабри-Перо, образованный двумя другими интерферометрами. Максимальный коэффициент отражения ИФП имеет вид
(см., например,
https://en.wikipedia.org/wiki/Fabry%E2%80%93P%C3%A9rot_interferometer), где
- коэффициент отражения на границы. На границе воздух-стекло
. Тогда для интерферометра, образованного каждой из стеклянных пластинок,
. Таким образом, для стопы получаем
(уже на этом этапе задача кажется странной, ведь если выходное зеркало имеет коэффициент пропускания
(что, по-моему, типично для Nd:YAG), то о какой генерации может идти речь после внесения дополнительных потерь 45% при превышении 10%)
2) Рассчитаем
, где
- превышение над критической мощностью накачки. Поскольку
, где
-критическая разность населённостей, после которой начинается генерация (зависящее от потерь
, эффективного объёма активной среды и используемого перехода),
- время жизни при спонтанном переходе (см., например, О. Звелто, Принципы лазеров, 1984, п. 5.3.1). Поскольку
,
.
Потери в 1 случае целиком определяются выходным зеркалом (и дифракционными потерями, но они на порядок меньше, можно пренебречь)
. Во втором случае добавляются потери на стопе:
. Таким образом,
и никаким превышение тут и близко не пахнет.
Прокомментируйте, пожалуйста, решение, уж очень меня смущает получившийся результат..