Оптический резонатор

Question

У меня вопрос как работает оптический резонатор, объясните простым языком, ну только не прямо что как ребенку, что такое волны знаю, свет- электромагнитная волна, интерференция и т д

Answer 1

Суть любого резонанса - резкое возрастание амплитуда колебаний при совпадении частот, т. е. одно колебание накладывается на другое и при совпадении частот и фаз происходит резонанс. В твоем случае это свет (фотоны) .

Answer 2

Оптический резонатор - это просто два плоских зеркала, одно напротив другого
Никакого отношения он к интерференции, равно как и волновой природе света не имет

Другое дело, что в лазерах ещё и наклоняют зеркала под хитрым углом, чтобы свет был ещё и поляризованным.

Answer 3

Вобще говоря, называть это резонатором не совсем коректно, потому что там нет собственной характеристической частоты колебаний, что есть непременное свойство настоящего резонатора. Потому как резонанс - это не прогсто резкое или не очень резкое возрастание маплитуды колебаний, а толькот такое возрастание, которое происходит при СОВПАДЕНИИ внешней частоты и вот этой собственной.
В обтическом резонаторе, типа тех, что применяются в лазерах, есть целая сетка длин волн, на которых возникает "резонанс", и нет никакой собственной частоты колебаний. Собственная частота есть у активного вещества, заполняющего резонатор (в котором и происходит преобразование энергии накачки в монохроматическое, "резонансное" излучение) , но не у самой оптической системы, то есть она тупо не подпадает под определение резонатора .

Ну да всё равно. Значит, что там есть: там есть два зеркала, которые позволяют обеспечить многократное прохождение луча от стенки до стенки, за счёт множественных отражений. Ясен пень, что многократность обеспечивается только при условии распространения света строго вдоль оптической оси (для случая плоских зеркал - что, замечу, бывает нечасто, зато это самый простой случай) . И минимальное затухание там возможно только тогда, когда на оптической длине резонатора укладывается целое число полуволн. При этом отражённая волна оказывается в фазе с падающей всё время в одних и тех же фиксированных точках. Только при этом условии происходит интерференционное (а не резонансное! ) усиление амплитуды вот этих длин волн (а не какой-то одной! ) . Скажем, для резонатора длиной 1 мм такими "собственными" длинами волн будут 200 нм (укладывается 10000 полуволн) , 250 нм (укладывается 8000 раз) , 333, 3333. нм, 400 нм. . в общем, принцип понятен. Если для данной

Answer 4

Тут уже немало наговорили… не знаю, хватит или нет.
Немного дополню глубокоуважаемого Кролика: зеркала не всегда плоские, а точне, чаще всего - как минимум одно сферическое (в полупроводниковых излучателях - плоские, но это издержки технологии изготовления) .
И что касается поляризованного света - наклоняют, конечно, не зеркала, а выходные окна - чтобы минимизировать потери на отражение. А поскольку наклонять в этом случае надо под углом Брюстера - поляризация получается как бонус.

А в общем-то, ОР работает как частотный фильтр: расстояние между зеркалами и их форма определяют тот набор частот (продольных мод) и направлений распространения (поперечных мод) , которые могут подерживаться в резонаторе в виде стоячих волн.

Answer 5

Так же, как и любой другой резонатор. Хоть бы и струна гитары. Между зеркалами устанавливается стоячая волна. Резонанс сответствует целому числу полуволн.