Optimierte Modellierung von Laserresonatoren mit lokal angepassten Propagationsverfahren

Laserresonatoren bestehen im Allgemeinen aus einer Reihe von Einzelelementen wie etwa Spiegeln, Linsen und homogenen oder indexmodulierten Medien einschließlich aktiver Medien. Ziel der Modellierung ist es, die Eigenmoden dieser Resonatoren zu berechnen. Dazu ist es notwendig, Lichtverteilungen mehrfach durch den Resonator zu propagieren. Dazu stehen verschiedene Propagationsverfahren wie etwa Spektrum ebener Wellen und Fresnel Integral, Beam Propagation Methods (BPM) und ABCD Matrizen mit unterschiedlichem Approximationseigenschaften zur Verfügung. Es wird gezeigt, dass durch eine Kombination dieser Methoden, d.h. durch lokale Wahl des Propagationsverfahrens, die Modellierung von Resonatoren bezüglich Genauigkeit und Effizienz optimiert werden kann. Es werden Simulationsergebnisse, die mit den Software-Tools LASCAD(tm) (www.las-cad.com) und VirtualLab(tm) (www.lighttrans.com) erhalten werden diskutiert. Insbesondere die Kombination beider Tools erlaubt eine optimierte Modellierung von Resonatoren. Darüber hinaus erlaubt der Einsatz von VirtualLab(tm) die Betrachtung allgemeiner Eigenmoden und die Analyse dieser Moden in optischen Systemen, die sich an einen Resonator anschließen.