Laserska resonančna votlina

Namen laserske votline(ali resonančne votline) je "zaprtje" oddanih fotonov. Lasersko votlino sestavljata dve zrcali. Eno od zrcal ima delno odbojnost in prepušča del nastale laserske svetlobe, ki predstavlja vir laserskega curka.

V nekaterih okoliščinah lahko atom v vzbujenem stanju stimuliramo, da pri trku s fotonom (delcem svetlobe) preide v nižji energetski nivo.  Ko atom preide v nižji energetski nivo, odda foton, identičen fotonu, ki je trčil. Če so tudi sosednji atomi v vzbujenem stanju, lahko pride do verižne reakcije, oddani fotoni pa  stimulirajo sproščanje še več fotonov. Vsi fotoni bodo enaki, kar pomeni, da bodo imeli enako valovno dolžino, fazo, polarizacijo in smer. Če lahko "verižno" reakcijo vzdržujemo, dobimo curek laserske svetlobe.

Pri delovanju laserja je pomembno, da ohranimo sevane fotone za stimulacijo dodatnega sevanja.  Namen laserske votline  (ali resonančne votline) je "zaprtje" oddanih fotonov.  Lasersko votlino sestavljata dve zrcali.  Eno od zrcal je visoko odbojno, drugo pa ima delno odbojnost.  Tisto, ki je delno odbojno, prepušča del nastale laserske svetlobe, ki predstavlja vir laserskega curka, preostala svetloba pa se odbije nazaj za vzdrževanje "verižne" reakcije.

Animacija kaže model laserske votline.  Svetloba se odbija med dvema zrcaloma.  Če so okoliščine prave, imamo v votlini stabilne razmere.  To pomeni, da se bo svetloba tako odbijala od obeh zrcal, da ostane "omejena" v votlini.  Na začetku animacije imamo stabilne razmere.

  • Kliknimo na zrcalo na desni in ga premaknimo tako, da se razdalja med zrcaloma poveča.  V kateri točki postane votlina nestabilna?
  • S premikanjem izbranega zrcala lahko spreminjamo goriščno razdaljo.  Premaknimo zrcalo tako, da imamo stabilne razmere.  Kaj se zgodi s stabilnostjo, če povečamo goriščno razdaljo enega od zrcal?  Kaj pa, če obe goriščni razdalji zmanjšamo?