Нестационарная внутрирезонаторная генерация второй оптической гармоники в лазерах с активно-нелинейными средами

Теоретически исследована генерация гигантских импульсов в лазерах с активно-нелинейными средами, совмещающими функции лазерной генерации и нелинейно-оптического преобразования частоты, при пассивной и активной модуляции добротности лазерного резонатора. В поперечно-однородном приближении сформулированы кинетические уравнения, которые описывают генерацию и получаются путем усреднения по длине резонатора уравнений для бегущих вдоль оси резонатора в противоположных направлениях плоских квазимонохроматических волн. Анализ численных решений кинетических уравнений, полученных в предположении, что резонатор заперт на частоте генерации ω₁ и одно из его зеркал частично прозрачно на частоте ω₂ = 2ω₁, позволил выявить характерные закономерности генерации, относящиеся к форме, длительности, пиковой интенсивности и энергии гигантских импульсов и их зависимости от эффективной нелинейности. Показано, в частности, что существует ее оптимальное значение, при котором генерация наиболее эффективна. В случае пассивной модуляции добротности существует также предельная величина нелинейности, выше которой генерация гигантским импульсом вообще отсутствует. Кратко обсуждаются возможные способы подавления чрезмерно высокой нелинейности.