Частотная селективность и потери резонатора волноводного лазера с дифракционной решеткой

Теоретически и экспериментально рассмотрены частотно-селективные и неселективные свойства резонатора волноводного лазера (ВЛ) с круглым каналом и дифракционной решеткой (ДР). Рассмотрение проведено для основной волноводной моды EH₁₁, что соответствует резонатору с «модовой фильтрацией», например, когда один из отражателей – сферическое зеркало, согласованное с волноводом. Показано, что потери ВЛ с ДР с хорошей точностью описываются как потери эквивалентного резонатора с наклоненным плоским зеркалом. Связь угла наклона с частотной отстройкой дается формулой решетки. Введены обобщенные масштабы для углов наклона и расстояний между торцом волновода и зеркалом ДР. Предложен и развит аналитический метод расчета потерь резонатора ВЛ с ДР, плоским или сферическим отражателем в приближении гауссовой моды. Исследования проведены для ВЛ с ДР, ВЛ с ДР и внутрирезонаторной линзой, ВЛ с ДР и коллиматором и охватывают большинство практически важных случаев газовых лазеров, работающих на основной волноводной моде.