Эффект снятия вырождения мод по потерям в неустойчивом оптическом резонаторе под влиянием активной среды

Рассматривается самосогласованная задача о стационарной генерации излучения в неустойчивом резонаторе, заполненном активной средой с насыщающимся коэффициентом усиления. Изложен недавно разработанный численный метод решения этой задачи – селективный метод установления, позволяющий находить как устойчивые, так и неустойчивые решения. Для резонатора с цилиндрическими зеркалами проведены расчеты в окрестностях точек вырождения по потерям мод пустого резонатора (вблизи целых значений эквивалентного числа Френеля). Показано, что локально насыщающаяся среда (модель Ригрода) стабилизирует одномодовую генерацию при достаточно больших коэффициентах усиления слабого сигнала, при меньших коэффициентах усиления может реализоваться двухмодовый режим. Активная среда проточного $\mathrm{CO}_2$-лазера в аналогичной ситуации снимает вырождение по потерям, т.е. стабилизирует одну моду при небольших превышениях порога генерации.