Особенности структуры основной моды лазеров с устойчивыми резонаторами при пространственно неоднородном усилении

Итерационным методом Фокса–Ли рассчитана структура основной моды лазера при неоднородном ненасыщенном усилении, создаваемом приосевой аксиально-симметричной продольной накачкой, для различных параметров резонатора g₁ и g₂ во всей области устойчивости. Показано, что при неоднородном усилении существенные отклонения основной моды от гауссовой моды пустого резонатора реализуются лишь в так называемых критических конфигурациях резонатора, когда величина [arccos(g₁g₂)^1/2]/π равна нулю либо принимает ряд значений, выражающихся несократимыми дробями m/n. При числе Френеля N_F = 9 выделяются конфигурации с m/n = 1/2, 2/5, 3/8, 1/3, 3/10, 1/4, 1/5, 1/6, 1/8, 1/10. С увеличением N_F число критических конфигураций возрастает. Разложение по системе лагерр-гауссовых пучков показало, что в критических конфигурациях основная мода образована набором сфазированных на активной среде пучков с определёнными значениями радиального индекса p.