کاواک اپتیکی

پایداری سیستم های اپتیکی فقط برای کاواک ها یا رزوناتورها در مبحث لیزر مطرح می شود. کاواک ها تشدید کننده های باز هستند که تنها دو طرف آن ها توسط دو آینه بسته است. میان دو آینه یک محیط فعال وجود دارد، محیط فعال از ماده ای ( جامد، مایع یا گاز ) تشکیل شده است که الکترون های آن بر اثر عمل برانگیختگی به مقدار معین انرژی نشر می کنند و این انرژی باید تجمع پیدا کند و زیاد شود بنابراین برای تقویت این انرژی در دو طرف کاواک دو آینه قرار داده می شود.
شکل زیر ساختمان یک کاواک را نشان می دهد:
اگر در یک کاواک پرتوهای نور که در حال رفت وآمد میان آینه ها یا عدسی های آن هستند، نتوانند فرار کنند، می گوییم کاواک پایدار است.
کاواک ها دو نوع هستند یا پایدارند یا نا پایدار؛ که در صنایع لیزری هر دو نوع پایدار و ناپایدار آن کاربرد دارند؛ البته بیش تر از کاواک های پایدار استفاده می شود. کاواک های ناپایدار نیز در تأسیسات پر انرژی به کار برده می شوند تا بر اثر تجمع انرژی در دو طرف کاواک تأسیسات تولید لیزر نابود نگردد.
در یک کاواک پایدار پرتوها به سمت کانونی شدن می روند و در یک مسیر تناوبی حرکت می کنند؛ اما در یک کاواک ناپایدار پرتوها پس از چند بار رفت وآمد از داخل کاواک خارج می شوند.
کاواک نمایش داده شده شامل چندین عدسی است که با دانستن ماتریس های عدسی های واقع در مسیر یک پرتوی نور، می توان با ضرب آن ها در یک دیگر، ماتریس نوری کل سامانه را به دست آورد.
بر اساس یک قرارداد کلی ترتیب ضرب ماتریس های عناصر نوری عکس ترتیب برخورد نور با آن عناصر است؛ یعنی ماتریس هر عنصری که پرتو دیرتر به آن برخورد می کند، زود تر نوشته می شود.
برای بررسی پایداری یا عدم پایداری بک سیستم تنها کافی است سلول واحد یا یاختهٔ واحد را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم؛ زیرا مسیر پرتو در طول کاواک به صورت چندین سلول واحد و به طور متناوب تکرار می شود.
برای این که ببینیم پرتو در یک کاواک پایدار است یا نه باید ماتریس انتقال پرتو آن را یافته و سپس A + D 2 را پیدا کنیم. اثبات می شود که چنانچه A + D 2 ، در ماتریس کاواک بین ۱ و ۱ - باشد کاواک پایدار است و در غیر این صورت کاواک ناپایدار بوده و پرتو از آن فرار می کند.