Следует особо выделить потери, обусловленные тем, что апертуры (поперечные размеры) зеркал, как и всех элементов резонатора, имеют конечные размеры. При падении светового пучка на зеркало с конечной апертурой неизбежна потеря части энергии пучка из-за дифракции на крае зеркала. Световой пучок может быть «нацелен» на центр зеркала; однако вследствие волновых свойств света часть энергии пучка будет как бы «обтекать» зеркало и выходить за его края. В результате часть энергии светового пучка будет выходить из резонатора, т.е. возникают дополнительные потери. Их называют дифракционными потерями.
Дифракционные потери возрастают с уменьшением диаметра зеркала, увеличением длины волны излучения и длины резонатора. Условие малости дифракционных потерь записывают в виде:
,
где a – диаметр зеркала.
Безразмерный параметр
называют числом Френеля.
Итак, мы выяснили роль открытого резонатора:
· как элемента, обеспечивающего обратную связь;
· устройства, повышающего монохроматичность излучения;
· устройства, определяющего высокую направленность излучения.
Малая длина волны по сравнению с размерами отражающих поверхностей в оптическом диапазоне позволяет исключить боковые стенки при допустимом уровне дифракционных потерь и уменьшить число видов колебаний.