¿Qué es un modo láser?

En un láser con simetría cilíndrica, los patrones de modo transversal se describen mediante una combinación de un perfil de haz gaussiano con un polinomio de Laguerre. Los modos se denotan TEMpl donde p y l son enteros que etiquetan los órdenes de los modos radial y angular, respectivamente. Los láseres se pueden usar en distintos modos de operación, los más importantes son:

• Operación de onda continua ( operación cw): el láser se bombea continuamente y emite luz continuamente, ya sea en un modo de resonador único (→ operación de frecuencia única) o en modos múltiples (ver también: operación de modo único ).
• Funcionamiento de onda cuasi continua ( funcionamiento cuasi-cw): la fuente de la bomba se enciende solo durante cortos intervalos de tiempo para evitar un calentamiento excesivo.
• Operación de cambio de ganancia: el cambio de ganancia significa que la fuente de la bomba se apaga solo por intervalos de tiempo muy cortos (por debajo de la vida útil del estado superior ) para obtener pulsos cortos.
• Operación de conmutación Q : las pérdidas intracavitarias se modulan, de modo que el láser emite pulsos energéticos. El bombeo puede ser continuo o pulsado.
• Operación bloqueada en modo : iniciada y estabilizada por un modulador óptico o un absorbedor saturable , uno o varios pulsos ultracortos circulan en el resonador láser, de modo que se genera un tren regular de pulsos. Los láseres de modo bloqueado generalmente se bombean continuamente, pero también es posible el bloqueo de modo con bombas cuasi continuas.
• Operación de modo bloqueado con Q-switch: se produce el bloqueo de modo simultáneo y el cambio Q.

En casos más exóticos, los láseres exhiben oscilaciones o fluctuaciones caóticas, o exhiben solo emisión espontánea amplificada .

Los modos láser son simples los modos electromagnéticos en los que un láser puede oscilar. Recuerde que un láser está hecho de un material dentro de un medio de ganancia (típicamente un cristal dentro de una cavidad), por lo tanto, un modo láser es básicamente un “tipo” del campo (una solución de las ecuaciones de Maxwell) que sobrevive y tiene ganancia> pierde dentro del medio.

El modo láser significa las posibles ondas estacionarias en la cavidad láser. Vemos que las luces estimuladas se transmiten de un lado a otro entre los espejos e interfieren entre sí, como resultado solo la luz cuya distancia de ida y vuelta es múltiplos enteros de la longitud de onda l puede convertirse en una onda estacionaria. Es decir:

m = 2L / (c / f) = 2L / l, o f = mc / (2L), D f = c / (2L)

Donde L es la longitud de la cavidad, c es la velocidad de la luz en la cavidad láser, f es la frecuencia de la onda estacionaria, l es la longitud de onda, m es un número entero, D f es la diferencia de frecuencia entre dos modos consecutivos. El número de modos longitudinales puede ser muy grande.

Si intersectamos el rayo láser de salida y estudiamos la sección transversal del rayo transversal, encontramos que la intensidad de la luz puede ser de diferentes distribuciones (patrones). Estos se denominan modos electromagnéticos transversales (TEM).

Esto ha sido bien respondido. Para modos transversales en cavidades cilíndricas, TEM 00 es un haz de perfil gaussiano con la menor divergencia. TEM 01 o 10 es “modo donut” con un punto oscuro o brillante en el medio. Nd: YAG puede tener modos de orden superior con una cavidad corta y ópticas de alta ganancia. Este sitio tiene una buena trama.

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