A discontinuous phase element (86, 204) is disposed between the reflector
(20, 23) elements of an optical resonator in order to suppress unwanted
modes propagating within the cavity, and to preferentially allow the
existence of preferred modes within the cavity. The discontinuous phase
element (204) operates by producing sharp changes in the phase
distribution of the undesirable modes, so that their propagation losses
are sufficiently high prevent their build-up. This is achieved by
introducing a discontinuous phase change to these modes at locations where
they have high intensity. At the same time, the desired modes suffer 0 or
2.pi. phase change, or have low intensity at the discontinuity, and so are
unaffected by the discontinuous phase element. Such elements can be used
in a single element or a double element configuration, and can be used in
passive cavities or active cavities, such as lasers. In addition to being
able to improve the output beam quality of a laser by encouraging output
of the lowest order mode beam, they can also be used to improve the
maximum power output of solid state lasers by encouraging the output of
specific higher order mode beams, without limiting dynamic range of the
laser. They can also be used to compensate for birefringence distortion in
the gain medium.
Un elemento discontinuo de la fase (86, 204) se dispone entre los elementos del reflector (20, 23) de un resonador óptico para suprimir los modos indeseados que propagan dentro de la cavidad, y permitir preferencial la existencia de modos preferidos dentro de la cavidad. El elemento discontinuo de la fase (204) funciona produciendo cambios agudos en la distribución de la fase de los modos indeseables, de modo que sus pérdidas de la propagación sean suficientemente altas previene su acumulación. Esto es alcanzada introduciendo un cambio discontinuo de la fase a estos modos en las localizaciones en donde tienen alta intensidad. En el mismo tiempo, los modos deseados sufren 0 o el cambio de la fase 2.pi., o tienen intensidad reducida en la discontinuidad, y así que son inafectados por el elemento discontinuo de la fase. Tales elementos se pueden utilizar en un solo elemento o una configuración doble del elemento, y se pueden utilizar en cavidades pasivas o cavidades activas, tales como lasers. Además de poder mejorar la calidad de la viga de la salida de un laser animando la salida de la viga más baja del modo de la orden, pueden también ser utilizados para mejorar la salida de energía máxima de lasers de estado sólido animando la salida de las vigas específicas del modo de una orden más alta, sin la limitación de la gama dinámica del laser. Pueden también ser utilizados para compensar para la distorsión de la birrefringencia en el medio del aumento.
