Fiche descriptive de cours :Dans une cavité linéaire, les interférences entre les deux ondes qui voyagent en sens inverse dans la cavité créent des zones dans lesquelles le gain ne peut pas être utilisé pour l'émission stimulée. La pente d'efficacité se trouve réduite à proximité du seuil.
Négliger les effets d'interférences permet d'avoir une expression simple de la puissance de sortie. L'approximation est justifiée loin du seuil du laser.
Une cavité en anneau a un seuil deux fois plus élevé qu'une cavité linéaire (sur un tour, on ne passe qu'une fois dans le milieu amplificateur).
Un mode longitudinal est une onde qui peut se propager dans la cavité et qui remplit la condition sur la fréquence. Pour osciller, un mode longitudinal doit remplir la condition sur le gain. Cependant, la compétition entre les modes peut avoir une influence sur le spectre du laser en régime stationnaire : Dans une cavité en anneau avec un seul sens de propagation et un milieu homogène, le mode qui a le plus de gain oscille seul. Dans les autres cas, les inhomogénéités du milieu laser limitent la compétition entre les modes : tous les modes qui vérifient la condition sur le gain peuvent osciller.
Un laser monomode longitudinal peut être réalisé dans une cavité en anneau avec un milieu homogène et une diode optique, dans une cavité très petite ou avec un filtre spectral adapté.
L'accordabilité du laser peut être réalisée en jouant sur la condition sur la fréquence (ajustement de la longueur de la cavité) ou en jouant sur la transmission du filtre spectral placé dans la cavité.
La limite fondamentale concernant la largeur spectrale d'un laser monomode vient du bruit de phase apporté par l'émission spontanée. Cette limite est rarement atteinte. En général, la largeur du spectre est liée à des considération techniques comme les vibrations mécaniques de la cavité.
Planches concernant le spectre d'un oscillateur laser