Boyuna modu - Longitudinal mode
Bir uzunlamasına bir mod a rezonans boşluğu belirli bir duran dalga ile oluşturulan modeldir dalgalar boşluğunda kapalı. Uzunlamasına modu tekabül dalga boyları yapıcı ile takviye edilmiştir dalganın girişim kavitedeki yansıtıcı yüzeylerden pek çok yansımadan sonra. Diğer tüm dalga boyları yıkıcı girişim olarak bastırılmıştır.
Uzunlamasına bir mod biçimine sahip olan düğümler boşluğun uzunluğu boyunca eksenel olarak yer. Enine modları , boşluğun eksenine dik olarak yerleştirilmiş bağlantı noktası ile de mevcut olabilir.
Basit kavite
Uzunlamasına modlarının genel bir örnek olarak hafif bir ürettiği dalga boylarında lazer . En basit durumda, lazerin optik boşluk karşılıklı iki düzlem (düz) ile oluşturulur aynalar çevreleyen kazanç ortamı (düzlemsel paralel veya Fabry-Perot oyuk). Boşluğun izin modları ayna ayırma mesafesi olanlardır L yarım dalga boyunun tam bir katına eşit olan, λ :
burada q modu için bilinen bir tamsayıdır.
Uygulamada, ayna bir ayırma mesafesi L genellikle açık dalga boyundan daha büyük olan X , yani ilgili değerleri q (yaklaşık 10 büyük 5 10 bulundunuz 6 ). Herhangi iki bitişik modları arasındaki frekans ayırma q ve q lazer dalga boyunda şeffaf olan bir malzemeden +1, (uzunluk boş doğrusal rezonatör için verilmiştir L Δ ile) cyclotron frekansının :
burada c , ışığın hızı ve n, malzemenin kırılma indeksi olduğu, (not: havada n≈1).
Kompozit kavite
Boşluğun (yani, farklı bir değere sahip bir ya da daha fazla eleman içerir olmayan boşsa kırılma indisi ), değerleri L kullanılmaktadır optik yol uzunlukları her bir eleman için. Boşluğuna uzunlamasına modların frekans aralığı aşağıdaki formülle verilir:
![\ Delta \ v = {\ frac {c} {2 \ toplamı _ {I} n_ {ı} L_ {i}}} = {\ frac {c} {2}} \ sol [{\ frac {1} { N_ {1} L_ {1} + n_ {2} L_ {2} + n_ {3} L_ {3} + \ ldots}} \ doğru]](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/79c6ccbcae8742ca93f3cc3737f198b347375749)
burada n, I uzunluğu i'inci elemanın kırılma indeksi olduğu, L i .
Daha genel olarak, uzunlamasına modu ilgili çözerek bir oyuk içinde dalga her tür bulunabilir dalga denklemi uygun olan sınır koşulları .
Hem enine ve uzunlamasına dalgalar bir boşluğa sınırlı zaman uzunlamasına moduna sahip olabilir.
Uzunlamasına modları analizi tek modlu, örneğin tek bir enine modu ile lazer özellikle önemlidir fiber lazerler . Bu tür bir lazer uzunlamasına kiplerin sayısının uzunlamasına modları spektral ayrılması kazanç spektral genişliğinin oranı olarak tahmin edilebilir.
uzunlamasına modu başına Güç
Tek enine modu ile lazerler için, bir uzunlamasına mod için güç anlamlı artırılabilir tutarlı ilave lazerler. Bu tür bir ek tek çapraz-mod lazer iki ölçek büyütme çıkış gücü bir uzunlamasına mod sayısını azaltmak sağlar; Sistem tüm kombine lazerler için ortak olan otomatik sadece modlarını seçtiğinden. Uzunlamasına modları sayısının azaltılması sınırlarını belirler tutarlı ek . Birleştirilen lazerler için ortak bir boyuna mod, kazanç spektral genişliği içinde uzandığında tutarlı bir ilave lazer ekleme yeteneği boşaltılır; takip eden bir ekleme tutarlı kombinasyonunun etkinlik kaybına neden olur ve ortalama güç artırmaz uzunlamasına modu , böyle bir lazer.