Расчет зеркально-линзовых лазерных резонаторов и оптических систем

Федеральное государственное бюджетное  
образовательное учреждение высшего образования  
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  
(национальный исследовательский университет)»
П.А. Носов
Расчет зеркально-линзовых лазерных  
резонаторов и оптических систем
Учебно-методическое пособие 

УДК 535.8
ББК 32.86
        Н84
Издание доступно в электронном виде по адресу 
ebooks.bmstu.press/catalog/112/book1907.html
Факультет «Радиоэлектроника и лазерная техника»
Кафедра «Лазерные и оптико-электронные системы»
Рекомендовано Научно-методическим советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия
Носов, П. А. 
Н84
Расчет зеркально-линзовых лазерных резонаторов и оптических систем : учебно-методическое пособие / П. А. Носов. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2018.— 29, [11] с. : ил. 
ISBN 978-5-7038-5025-1
Рассмотрены методы расчета пространственных параметров 
гауссова пучка, формируемого устойчивыми зеркальными и  зеркально-линзовыми резонаторами и оптической системой. Дан 
пример выполнения расчета. Приведены условие и варианты 
домашнего задания по дисциплине «Лазерная оптика», критерии 
его оценки и вопросы для защиты домашнего задания.
Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 
12.04.02 «Оптотехника», 12.04.05 «Лазерная техника и лазерные 
технологии» и по специальности 12.05.01 «Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения» и изучающих дисциплину «Лазерная оптика». Также может 
быть использовано при выполнении курсовых и выпускных 
квалификационных работ.
УДК 535.8 
ББК 32.86
ISBN 978-5-7038-5025-1
©	 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018
©	 Оформление. Издательство 
	
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018

ПРЕДИСЛОВИЕ
Цель данного учебно-методического пособия — изучение в 
рамках дисциплины «Лазерная оптика» методов расчета параметров 
лазерного пучка, формируемого устойчивыми зеркальными и 
зеркально-линзовыми резонаторами и оптической системой, и 
формирование навыков применения данных методов на практике 
у студентов, обучающихся по направлениям подготовки 12.04.02 
«Оптотехника», 12.04.05 «Лазерная техника и лазерные технологии» 
и по специальности 12.05.01 «Электронные и оптико-электронные 
приборы и системы специального назначения».
Учебно-методическое пособие содержит необходимые сведения 
для расчета пространственных параметров лазерного пучка, формируемого устойчивыми зеркальными и зеркально-линзовыми 
резонаторами произвольной конфигурации, а также преобразованного идеальной оптической системой. В гл. 1 рассмотрены 
методы расчета резонаторов и оптических систем: матричный 
метод и метод обращения волнового фронта. Приведены выражения для расчета пространственных параметров пучка, преобразованного различными оптическими элементами и системами (граница раздела двух сред, плоскопараллельная пластина, сферическое 
зеркало, «тонкая» линза и линза реальной толщины, двухкомпонентная оптическая система), условие формирования оптической 
системой гауссова пучка с минимальной угловой расходимостью. 
Здесь также рассмотрен вопрос расчета преобразования лазерной 
оптической системой многомодового и реального лазерных пучков. 
Использование рассмотренных методов расчета в гл. 2 поясняет пример выполнения домашнего задания. Для подготовки 
и  успешной защиты домашнего задания приведены соответствующие вопросы и задания.
После освоения материалов учебно-методического пособия 
студенты приобретут:
•
• знание методов расчета пространственных параметров пучка, формируемого устойчивыми зеркальными и зеркально-линзовыми лазерными резонаторами произвольной конфигурации;
	
3

•
• владение методами расчета пространственных параметров 
лазерного пучка, преобразованного различными оптическими 
элементами и системами;
•
• знание метода расчета преобразования оптической системой 
многомодового лазерного пучка и реального лазерного пучка;
•
• знание метода расчета лазерных оптических систем, формирующих пучок с минимальной угловой расходимостью;
•
• практические навыки расчета пространственных параметров 
гауссова пучка, формируемого устойчивым зеркально-линзовым 
резонатором и оптической системой;
•
• практические навыки расчета лазерной оптической системы, 
формирующей пучок с минимальной угловой расходимостью;
•
• способность анализировать профессиональную информацию, выделять в ней главное, структурировать, оформлять и представлять результаты расчетов и исследований в виде отчета с обоснованными выводами и рекомендациями.