Le milieu amplificateur est placé entre deux miroirs plans parallèles distants de L.
L'un des deux est partiellement transparent pour permettre à une partie de l'énergie du faisceau de sortir
L’ensemble n’est autre qu’un interféromètre de Pérot et Fabry:


L'Interféromètre de Pérot et Fabry
Une onde se propageant suivant la direction x’x ne pourra avoir une amplitude notable que si elle interfère constructivement avec elle-même à chaque aller et retour soit 2L = k.l avec k entier.(Onde stationnaire).
Les fréquences propres de la cavité (fréquences de résonance ou modes) sont donc données par
nC = kc/2L . DnL = c/2L est appelé intervalle spectral libre de la cavité.
Pour un laser He-Ne dont le tube a pour longueur L = 0,27 m,
DnL = 550 MHz .
La largeur d’un mode
Dnc est beaucoup plus faible: de l’ordre de 1 MHz.


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