7.4: Cavidades

El medio amplificador puede llenar completamente el espacio entre los espejos como la parte superior de la Figura$\PageIndex{1}$, o puede haber espacio entre el amplificador y los espejos. Por ejemplo, si el amplificador es un gas, puede estar encerrado por un cilindro de vidrio. Las caras finales del cilindro están posicionadas bajo el ángulo de Brewster con respecto al eje, como se muestra en la figura media de la figura$\PageIndex{1}$, para minimizar las reflexiones. Este tipo de resonador se llama resonador con espejos externos.

Por lo general, uno o ambos espejos son convexos, como se muestra en la figura inferior de la Figura$\PageIndex{1}$. Declaramos sin pruebas que en ese caso la distancia$L$ entre los espejos y los radios de curvatura$R_{1}$ y$R_{2}$ de los espejos tiene que satisfacer $$0<\left(1-\frac{L}{R_{1}}\right)\left(1-\frac{L}{R_{2}}\right)<1, \nonumber$$ o bien la luz láser finalmente saldrá de la cavidad lateralmente, es decir, se escapará hacia los lados. Esta condición se llama la condición de estabilidad. La curvatura de un espejo convexo es positiva y la de un espejo cóncavo es negativa. Claramente, cuando ambos espejos son cóncavos, el láser siempre es inestable.

Figura$\PageIndex{1}$: Tres tipos de cavidad láser. La región sombreada es el amplificador. El caso medio se llama láser con cavidades externas.