Особенности излучения лазеров
Особенности излучения лазеров, связанные с их когерентностью, проявляются также при фокусировании светового пучка оптической линзой или зеркалом. В обычной практике мы привыкли к тому, что, поместив объект перед собирающей линзой, а экран за линзой, всегда можно выбрать расстояния так, что на экране получится либо изображение объекта, либо более или менее равномерно освещенное пятно, в котором детали объекта никак не отражаются. Излучение лазера с помощью оптической линзы невозможно. Распределения поля в любой плоскости за линзой будут подобны друг другу. Масштаб этого распределения, определенный из опыта, изменяется по гиперболическому закону, причем параметры гиперболы и положение ее асимптот зависят от свойств резонатора, положения и фокусного расстояния линзы. Важной особенностью является также то, что излучение лазера является плоско поляризованным. Так как длина световой волны К много меньше длины резонатора, то в пределы спектральной линии рабочего вещества попадает, как правило, большое число собственных частот невозмущенного резонатора. Резонансные частоты оптического резонатора определяются из условия, что на его длине должно уложиться целое число полуволн определенных колебаний. Поскольку частотные интервалы малы по сравнению с допплеровской шириной линий и восприимчивость активного вещества на соседних частотах резонатора примерно одинакова, излучение может возбуждаться на нескольких частотах («мод») одновременно. Согласно принятой терминологии, говоря о «модах», имеют в виду частоты дискретного спектра, на которых происходят генерация и соответствующие им распределения поля в резонаторе. Употребление этого термина в распределенных системах линейного типа, какой по существу является лазер, означает, что имеется в виду колебание с частотой, близкой к одной из частот резонатора. Точно так же говорят о «моде», указывая на сходство поперечной структуры пучка со структурой соответствующей моды резонатора.