Матричный метод оценки характеристик оптического резонатора и параметров лазерного излучения.

Введение На современном этапе развития электронной техники широкое распространение получили квантовые приборы. Квантовый прибор - электронный прибор, принцип действия которого основан на взаимодействии электромагнитного поля с веществом. Достоинства излучения, формируемого в квантовых приборах: - высокая монохроматичность излучения, позволяющая концентрировать излучение в точку, соизмеримую с длиной волны; - малая угловая расходимость излучения, обеспечивающая передачу излучения на большие расстояния; - высокая степень поляризованности излучения, обеспечивающая возможность создания эффективных поляризационных приборов; - высокая спектральная плотность мощности излучения, обеспечивающая широкое применение приборов в технологическом производстве. Классификация квантовых приборов по спектральному диапазону (т.е. длине волны излучения): квантовый прибор СВЧ- диапазона (λ>1мкм) или мазер (microwave amplification by stimulated emission of radiation); квантовый прибор оптического диапазона (λ < 1мкм) или лазер (light amplification by stimulated emission of radiation). Классификация квантовых приборов по функциональному назначению (т.е. выполняемым функциям): квантовый усилитель - устройство, усиливающее электромагнитное излучение на выходе; квантовый генератор, - устройство, обеспечивающее генерацию (самовозбуждение) электромагнитного излучения. За исторически короткий срок квантовые приборы из уникальных лабораторных установок превратились в серийно выпускаемые промышленностью приборы, которые находят все более широкое применение в самых различных областях науки и техники. Физика, химия, астрономия, медицина, технология производства, навигация, измерительная техника - таков далеко неполный перечень областей применения квантовых приборов. Промышленное развитие квантовых приборов привело к бурному развитию нового направления электронной техники - оптоэлектроники. Лазеры применяются уже почти пол века, и сфера их использования быстро расширяется. Замечательные свойства луча находят многочисленные, порой самые неожиданные применения в научных исследования, технических разработках, а также в различных отраслях промышленности. В связи с этим быстро растет число специалистов самых разнообразных профилей, которым так или иначе приходится работать с лазерами, а также конструировать простейшие оптические системы фокусировки и преобразования лазерных пучков.

Введение 2 Расчёт оптического резонатора – активная среда. 3 1. Расчёт геометрических и оптических параметров системы. 3 2. Расчёт приведённой длины резонатора. 4 3. Расчёт оптической силы резонатора. 5 4. Составление матрицы преобразования лучей. 5 5. Вычисление определителя матрицы . 6 6. Проверка устойчивости резонатора и определение собственных значений диагональной матрицы . 7 7. Определение числа проходов излучения между зеркалами резонатора, при котором матрица становится единичной . 7 8. Определение основных параметров излучения, формируемого в резонаторе для каждого из проходов. 8 9. Определение расстояния от перетяжки до зеркал резонатора. 9 Список используемой литературы. 10

1. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1966. 2. Ищенко Е.Ф., Климков Ю.М. Оптические квантовые генераторы.М.: Советское радио, 1968. 3. Ищенко Е.Ф. Открытые оптические резонаторы. М.: Советское радио, 1980. 4. Справочник по лазерной технике. М.: Энергоатомиздат, 1991.