Control del volumen del modo fundamental en resonadores estables por filtrado espacial

• Autores: Peuriot, Alejandro Luis; Santiago, Guillermo Daniel
• Año de publicación: 2006
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2006;01(18):65-70
• Materia: RESONADOR INESTABLE; LASER TEA CO2; STABLE RESONATOR; CO2 TEA LASER
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Los resonadores estables se encuentran caracterizados por un pequeño volumen del odo fundamental a menos que sean operados en los límites de la zona de estabilidad. Este reducido volumen del modo hace que el láser tienda a operar en un régimen multimodo transversal lo que deteriora la calidad del haz. Si bien los resonadores inestables son una solución a este problema, las altas pérdidas de los mismos los excluye cuando la ganancia del amplificador es reducida o cuando se desean altas intensidades intracavidad para obtener procesos alineales. En este trabajo presentamos una modificación simple a una cavidad que ha sido extensivamente utilizada en láseres sólidos. Es la conocida como cavidad en “V” en la que un espejo cóncavo se encuentra en el punto común (vértice) de dos ramas cerradas por sendos espejos planos con el medio amplificador posicionado en una de las ramas. En el caso particular en que la distancia de cada espejo al curvo sea igual a la distancia focal, el resonador se encuentra en el borde de la zona de estabilidad, pero la inclusión de dos aberturas filtrantes sobre cada uno de los espejos planos estabiliza a la cavidad y provee un modo fundamental de mayor volumen y que puede ser ajustado. Al mismo tiempo es posible mejorar la discriminación de los modos de orden superior. Mostramos simulaciones numéricas del perfil del modo y las pérdidas de este tipo de resonador, así como resultados experimentales obtenidos sobre un láser TEA de CO2 sobre el que medimos diámetro del modo, energía de salida y pérdidas
Stable resonators have a small volume mode unless operated at the boundary of the stability region. This reduced volume determines the laser operates in a multimode regime that deteriorates the beam quality. Even though unstable resonators have a large volume mode, but the large losses make them unsuitable for low-gain media or when high intra-cavity intensities are sought. We present a simple modification to a cavity that has been extensively used in solid-state lasers. It is the so called “V”cavity with a concave mirror of focal length f placed at the common point of two branches enclosed by plane mirrors. If the distance between the plane and concave mirror equals f the resonator lies on the border of the stability diagram but including two filtering apertures on the plane mirrors provides a simple way of stabilizing the resonator and expanding the mode on the amplifier. We present numerical simulations and experimental results obtained in a TEA CO2 laser
Fil: Peuriot, Alejandro Luis. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina
Fil: Santiago, Guillermo Daniel. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina