Mikä on kohdistusherkkyys?
Kohdistusherkkyys on keskeinen mittari, joka kuvaa sitä, missä määrin laser, optinen resonaattori tai muu optinen järjestelmä reagoi kohdistusvirheeseen. Kun resonaattorin sisällä oleva komponentti-kuten lähtökytkin- joutuu kulmapoikkeamaan, onkalonsisäisen säteen sijainti ja etenemissuunta muuttuvat vastaavasti.
Kohdistusvirheen lähteet ovat erilaisia: manuaalinen kosketus optisiin komponentteihin, laserkoteloon kohdistuva mekaaninen rasitus, ympäristön lämpötilan muutosten aiheuttama lämpölaajeneminen ja jopa laserin oman toiminnan aiheuttamat lämpövaikutukset (kuten lämpölinssiefektin epäsymmetriset komponentit)-jotka kaikki voivat johtaa vastaavaan kohdistusvirheeseen.
Virheellisen kohdistuksen fyysinen mekanismi: Kuinka palkki "menee harhaan"?
Kahden-peilin optisessa resonaattorissa optinen akseli määritellään linjaksi, joka yhdistää kahden päätypeilin kaarevuuskeskukset ($C_1$ ja $C_2$). Kun jompikumpi peili joutuu kulmapoikkeamaan, sen vastaava kaarevuuskeskus siirtyy ja optinen akseli muuttuu vastaavasti.
Resonaattoreissa, joissa on aukko-mukaan lukien itse ontelopeilien tehollinen aukko-peilin kallistus saa optisen akselin siirtymään suhteessa aukkoon; tämä vastaa sitä, että aukko muuttuu epäkeskiseksi resonaattorin akseliin nähden. Desentroitu aukko saa resonaattorin ominaismuodot muuttumaan symmetristen ja antisymmetristen moodien superpositioksi, mikä heikentää lähtösäteen luontaista laatua.
Virheellä on myös dynaaminen ulottuvuus: ontelopeilien mekaaniset värähtelyt muuttuvat osoittavaksi värinäksi lähtösäteessä, ja tämän vaikutuksen suuruuden määrää resonaattorin rakenne. Näin ollen suunnittelun optimointi kohdistusvirheiden herkkyyden minimoimiseksi toimii tehokkaana strategiana säteen osoittamisen vakauden parantamiseksi.
Resonaattorityypit ja luontaiset stabiiliuserot
Eri konfiguraatioiden resonaattoreilla on valtavia eroja niiden "sietokyvyssä" kohdistusvirheitä kohtaan. Näiden erojen ymmärtäminen on olennaista kestävien laserjärjestelmien suunnittelussa.
