Vì trong thực tế ánh sáng dao động tới lui trong hộp laser, nên hiện tượng cộng hưởng trở thành một nhân tố ảnh hưởng tới việc khuếch đại cường độ laser. | Tổng quan về laser Vì trong thực tế ánh sáng dao động tới lui trong hộp laser nên hiện tượng cộng hưởng trở thành một nhân tố ảnh hưởng tới việc khuếch đại cường độ laser. Phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ cưỡng bức và chiều dài hộp sóng phản xạ từ các gương sẽ hoặc là giao thoa tăng cường và được khuếch đại mạnh hoặc là giao thoa triệt tiêu và xóa bỏ hoạt động laser. Vì các sóng trong hộp là kết hợp hoàn toàn cùng pha chũng sẽ vẫn là cùng pha khi phản xạ từ một gương. Các sóng cũng sẽ cùng pha khi chạm tới gương đối diện với điều kiện là chiều dài hộp bằng một số nguyên lần bước sóng. Như vậy sau khi thực hiện một dao động hoàn chỉnh trong hộp sóng ánh sáng đã truyền được quãng đường bằng hai lần chiều dài hộp. Nếu khoảng cách đó là một bội số nguyên của bước sóng thì các sóng sẽ tăng thêm biên độ bởi sự giao thoa tăng cường. Khi chiều dài hộp không chính xác là bội số nguyên của bước sóng giao thoa triệt tiêu sẽ xảy ra phá hủy hoạt động laser. Phương trình sau đây xác định điều kiện cộng hưởng phải có để sự khuếch đại mạnh xảy ra trong hộp laser N x l 2 x chiều dài hộp trong đó N là một số nguyên và l là bước sóng. Điều kiện cộng hưởng thật ra không quan trọng vì những sự chuyển trạng thái laser thực tế trong hộp phân bổ trong một phạm vi bước sóng gọi là dải thông độ lợi. Bước sóng của ánh sáng cực kì nhỏ so với chiều dài của một hộp laser điển hình và nói chung một quãng đường truyền hoàn chỉnh trong hộp sẽ tương đương với vài trăm ngàn bước sóng ánh sáng được khuếch đại. Cộng hưởng có thể xảy ra ở mỗi số gia bước sóng nguyên ví dụ 200 000 200 001 200 002 . và do bước sóng tương ứng rất gần nhau chúng rơi trong dải thông độ lợi của laser. Hình 7 minh họa một ví dụ điển hình trong đó một vài giá trị cộng hưởng của N thường được gọi là mode dọc của laser vừa khít trong dải thông độ lợi. Hình 7. Mode cộng hưởng hộp và dải thông độ lợi Các chùm laser có những đặc điểm chung nhất định nhưng cũng khác nhau ở mức độ rộng các khía cạnh như kích thước sự phân kì và sự
