Vad är Alignment Sensitivity?
Justeringskänslighet är ett nyckelmått som beskriver i vilken grad en laser, optisk resonator eller annat optiskt system reagerar på felinriktning. När en komponent i resonatorn-såsom en utgångskopplare- genomgår vinkelavvikelse, ändras positionen och utbredningsriktningen för strålen i kaviteten i enlighet med detta.
Källorna till felinriktning är olika: manuell kontakt med optiska komponenter, mekanisk påfrestning på laserhöljet, termisk expansion inducerad av förändringar i omgivningstemperaturen och till och med termiska effekter som genereras av laserns egen funktion (som de asymmetriska komponenterna i den termiska linseffekten)-som allt kan leda till motsvarande felinriktning.
Den fysiska mekanismen för snedställning: Hur "går en stråle vilse"?
I en optisk resonator med två-speglar definieras den optiska axeln som linjen som förbinder krökningscentrumen ($C_1$ och $C_2$) för de två ändspeglarna. När endera spegeln genomgår vinkelavböjning förskjuts dess motsvarande krökningscentrum, och den optiska axeln ändras i enlighet med detta.
För resonatorer som innehåller en apertur-inklusive den effektiva aperturen för själva kavitetsspeglarna-gör spegellutningen att den optiska axeln förskjuts i förhållande till aperturen; detta är ekvivalent med att bländaren blir decentrerad med avseende på resonatoraxeln. En decentrerad bländare gör att resonatorns egenmoder omvandlas till en överlagring av symmetriska och antisymmetriska moder, och försämrar därigenom den inneboende kvaliteten hos den utgående strålen.
Felinriktning har också en dynamisk dimension: mekaniska vibrationer hos kavitetsspeglarna översätts till pekande jitter i den utgående strålen, varvid storleken på denna effekt bestäms av resonatorns design. Följaktligen fungerar optimering av designen för att minimera känsligheten för inriktningsfel som en effektiv strategi för att förbättra strålens pekningsstabilitet.
Resonatortyper och inneboende stabilitetsskillnader
Resonatorer av olika konfigurationer uppvisar stora skillnader i sin "tolerans" mot felinriktning. Att förstå dessa skillnader är grundläggande för att designa robusta lasersystem.
