Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 16 стр.

      Структура светового поля для некоторых поперечных мод показана на
рисунке 1.7. Еe объяснение дается в рамках волновой теории на основе рас-
смотрения электромагнитного поля в открытом резонаторе с использованием
системы уравнений Максвелла с заданными граничными условиями.
      Спектр генерации лазера тесно связан с энергетической схемой и коэф-
фициентами усиления активной среды, а также с модовой структурой излуче-
ния. Изменяя параметры резонатора, температуру активной среды и уровень
накачки, можно наблюдать изменение длины волны λ и спектральную полу-
ширину ∆λ линии генерации,
      Ширина полосы усиления (ширина линии излучения) на переходе
λ = 632.8 нм He-Ne лазера определяется эффектом Доплера:

                                    T
        ∆ν доп = 7.18 ⋅ 10 −7 ν 0     = 0.03 ÷ 0.05 см −1 , ( 800 ÷ 1200 М Гц ) ,
                                    M

      где M - масса атома неона,
          T - атомарная температура в разряде,
Естественная ширина линии перехода, определяемая суммарной шириной
верхнего и нижнего уровней, гораздо меньше: ∆ν ест = 6 ⋅ 10 −4 см −1 (16 М Гц ) .
      Поскольку вклад в излучение на различных частотах в пределах полосы
усиления вносят различные группы атомов неона, отличающиеся величиной
проекции скорости движения на направление излучения, такое уширение назы-
вают неоднородным.
      Наибольшее однородное уширение на переходах λ = 632.8 нм обуслов-
лено столкновением атомов в разряде. Величина этого уширения достигает

                        ∆ν столк = 4 ⋅ 10 −3 см −1 , (100 М Гц ) .




40