Optique des Lasers et Faisceaux Gaussiens

Structure périodique des cavités lasers

Considérons la cavité déjà décrite figure 1. Un rayon faisant des aller-retours dans cette cavité peut être « déplié » selon Oz. Autrement dit, le trajet de la lumière peut être représenté comme une succession d'allers simples de M1 à M2 puis de M2 à M1 etc. Il suffit pour cela de remplacer les miroirs de rayons de courbure Ri par des lentilles de distance focale fi=Ri/2 (voir cours d'optique géométrique).

La structure équivalente à une cavité linéaire à deux miroirs est donc une structure périodique constituée d'une série de lentilles espacées de la distance d (voir figure 4).


   
    Figure 4 : Dépliement d'une cavité à deux miroirs
Figure 4 : Dépliement d'une cavité à deux miroirs [zoom...]

On peut ainsi comprendre intuitivement la notion de stabilité d'une cavité : si en traversant la séquence périodique de lentilles le rayon reste confiné près de l'axe, la cavité sera stable. Au contraire, s'il diverge, la cavité sera instable.

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