Методические указания к лабораторным работам по курсу "Основы физики лазеров". Летута С.Н. - 44 стр.

UptoLike

Составители: 

3.4.1 Лазеры с призмеными резонаторами
Рассмотрим ход лучей в призме (рисунок 3.3,а). Проходя через призму,
световые лучи дважды преломляются, в результате чего отклоняются от перво-
начального направления на угол
ϕ
. Зависимость угла отклонения луча
ϕ
после
прохождения призмы от угла падения
такова, что при условии угол
1
i
21
ii =
ϕ
принимает наименьшее значение (угол наименьшего отклонения). При этом
распространение луча происходит параллельно основанию призмы . Диспер-
сия призмы определяет пространственное распределение света по длинам волн.
Характеристикой этого свойства может служить угловая дисперсия, которая
определяет зависимость угла отклонения
b
ϕ
от длины волны
λ
при постоянном
угле i. Выражение для угловой дисперсии имеет вид:
Рисунок 3.3 Геометрия прохождения луча света через симметричную
призму (а) и схемы частотно-селективных резонаторов с призмами: б) с приз-
мой в минимуме отклонения в) с большой угловой дисперсией, полученной
подбором угла падения г) с призмой Литтрова .
(
)
()
21
22
22
2
α
α
λλ
ϕ
λ
ϕ
sin
sin
n
d
dn
d
dn
dn
d
d
d
np
===
D
, (3.16)
где
α
- преломляющий угол призмы,
n - показатель преломления материала призмы.
Для уменьшения потерь при генерации призма и активный элемент вза-
имно располагаются под углом Брюстера. Вследствие этого, наиболее удобно
использовать призму с преломляющим углом
α
, определяемым выражением
(
)
+=
21
2
1arcsin2 n
α
. (3.17)
50
     3.4.1 Лазеры с призмеными резонаторами

      Рассмотрим ход лучей в призме (рисунок 3.3,а). Проходя через призму,
световые лучи дважды преломляются, в результате чего отклоняются от перво-
начального направления на угол ϕ . Зависимость угла отклонения луча ϕ после
прохождения призмы от угла падения i1 такова, что при условии i1 = i 2 угол ϕ
принимает наименьшее значение (угол наименьшего отклонения). При этом
распространение луча происходит параллельно основанию призмы b . Диспер-
сия призмы определяет пространственное распределение света по длинам волн.
Характеристикой этого свойства может служить угловая дисперсия, которая
определяет зависимость угла отклонения ϕ от длины волны λ при постоянном
угле i . Выражение для угловой дисперсии имеет вид:




        Рисунок 3.3 Геометрия прохождения луча света через симметричную
 призму (а) и схемы частотно-селективных резонаторов с призмами: б) с приз-
  мой в минимуме отклонения в) с большой угловой дисперсией, полученной
                подбором угла падения г) с призмой Литтрова .


                          dϕ dϕ dn dn   2 sin 2 (α 2 )
                 D np   =   =     =                        ,           (3.16)
                          dλ dn dλ dλ 1 − n 2 sin 2 (α 2 )

     где α - преломляющий угол призмы,
         n - показатель преломления материала призмы.
     Для уменьшения потерь при генерации призма и активный элемент вза-
имно располагаются под углом Брюстера. Вследствие этого, наиболее удобно
использовать призму с преломляющим углом α , определяемым выражением
                                    (
                                    
                                          )
                       α = 2 arcsin  n 2 + 1
                                              −1 2 
                                                   
                                                      .            (3.17)

50