ОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР Советский патент 1973 года по МПК H01P3/20 

1

Изобретение относится к технике миллиметрового, субмиллиметрового и оптического диапазонов волн.

Известны открытые резонаторы, которые находят применение в приборах миллиметровых и субмиллиметровых волн и в лазерной технике. В этих открытых резонаторах высокодобротиые КОЛббаиия Обр.аз1уются за счет выбора поверхности зеркал, в качестве которых обычно используются отражатели плоской, сферической, корытообразной и другой формы. Все точки отражающих поверхностей таких резонаторов являются либо эллиптическими, либо параболическими, вследствие чего для односвязных зеркал поле низнлего типа колебаний ограничено в пространстве не более чем одной каустической поверхностью.

С целью получения электромагнитного поля, ограниченного двумя концентрическими каустиками, описываемый симметричный открытый резонатор образован двумя зеркалами и отличается от известных тем, что его отражатели являются поверхностями вращения окружности вокруг одной из ее хорд (тороидальными поверхностями).

На чертеже схематически изображен открытый резонатор.

Зеркала 1 и 2 резонатора выполнены в виде двух тороидальных поверхностей, находящихся друг от друга на расстоянии d; b -радиус образующей окружности; / - расстояние между центром образующей окружности и осью вращения; 2а -диаметр зеркал (см. чертеж).

Тороидальная форма поверхности зеркал позволяет получать внутри объема открытого резонатора поле пизщего типа колебаний трубообразной конфигурации, ограниченное двумя концентрическими каустическими поверхностями. Дифракционная добротность низщего типа колебаний исследованных резонаторов имеет такую же величину, как и резонаторов со сферическими зеркалами. Физическое объяснение установления трубообразного распределения поля получается наиболее наглядным при рассмотрении описываемого резонатора с тороидальными зеркалами как неоднородного волновода, в котором в радиальном направлении распространяется волна с частотой, близкой к критической. Расстояние между тороидальными зеркалами максима.1ьно вдоль полярных окружностей тора и уменьщается к краям и центрам зеркал. В результате, для некоторых однородных по азимуту колебаний периферийная и центральная части резонатора представляют собой запредельные волноводы, в которых данная волна распространяться не и от которых она почти полностью

отражается, образуя стоячую волну в трубообразной области с концентрическими внутренней и внешней каустиками.

Предмет изобретения

Открытый резонатор, содержащий два зеркала, расположенные на некотором расстоянии один от другого, отличающийся тем, что, с целью цолучения электромагнитного поля, ограниченного двумя концентрическими каустиками, внутренняя поверхность зеркал образована вращением чясти окружности вокруг ее секущей, совпадающей с осью резонатора.