Čo je to citlivosť na zarovnanie?
Citlivosť zarovnania je kľúčová metrika, ktorá popisuje stupeň, v akom laser, optický rezonátor alebo iný optický systém reaguje na nesprávne nastavenie. Keď komponent v rezonátore,-ako je výstupná spojka-, podstúpi uhlovú odchýlku, poloha a smer šírenia vnútrodutinového lúča sa zodpovedajúcim spôsobom zmení.
Zdroje nesprávneho nastavenia sú rôzne: manuálny kontakt s optickými komponentmi, mechanické namáhanie puzdra lasera, tepelná rozťažnosť spôsobená zmenami okolitej teploty a dokonca aj tepelné efekty generované vlastnou činnosťou lasera (ako sú asymetrické zložky efektu tepelnej šošovky),-to všetko môže viesť k ekvivalentnému nesprávnemu nastaveniu.
Fyzikálny mechanizmus nesprávneho zarovnania: Ako sa lúč "zatúla"?
V dvoj{0}}zrkadlovom optickom rezonátore je optická os definovaná ako čiara spájajúca stredy zakrivenia ($C_1$ a $C_2$) dvoch koncových zrkadiel. Keď sa jedno zrkadlo podrobí uhlovému vychýleniu, jeho zodpovedajúci stred zakrivenia sa posunie a podľa toho sa zmení aj optická os.
V prípade rezonátorov obsahujúcich apertúru-vrátane efektívnej apertúry samotných zrkadiel dutiny-naklonenie zrkadla spôsobuje posun optickej osi vzhľadom na apertúru; toto je ekvivalentné tomu, že sa otvor decentruje vzhľadom na os rezonátora. Decentrovaná apertúra spôsobuje, že sa vlastné módy rezonátora transformujú na superpozíciu symetrických a antisymetrických módov, čím sa znižuje vlastná kvalita výstupného lúča.
Nesúosenie má tiež dynamický rozmer: mechanické vibrácie zrkadiel dutín sa premietajú do smerujúceho jitteru vo výstupnom lúči, pričom veľkosť tohto efektu je určená konštrukciou rezonátora. V dôsledku toho optimalizácia dizajnu na minimalizáciu citlivosti na chyby zarovnania slúži ako účinná stratégia na zvýšenie stability smerovania lúča.
Typy rezonátorov a rozdiely vo vnútornej stabilite
Rezonátory rôznych konfigurácií vykazujú obrovské rozdiely v ich "tolerancii" voči nesúososti. Pochopenie týchto rozdielov je základom pre navrhovanie robustných laserových systémov.
