Introduction

Nous allons décrire ici une approche simple fondée sur l'optique géométrique avant d'aborder la description plus exacte basée sur les équations de Maxwell (voir paragraphe sur les faisceaux gaussiens).

Nous considérerons des cavités passives, les cavités réelles pouvant en général au premier ordre y être ramenées (en modélisant par exemple les effets thermiques dus à l'échauffement - créé par l'absorption de la pompe - dans le milieu amplificateur par une simple lentille). Comme de coutume en optique géométrique, la propagation de la lumière sera donc décrite en termes de « rayons » définis en chaque point d'une onde comme la normale au front d'onde. C'est aussi la direction de propagation de l'énergie (colinéaire au vecteur de Poynting). Enfin on se limitera aux systèmes centrés à symétrie axiale : la plupart des cavités réelles peuvent en première approximation s'y ramener. On travaillera avec des rayons paraxiaux, c'est à dire quasi—parallèles à l'axe optique Oz de la cavité. On pourra travailler en projection dans le plan yOz, les raisonnements pouvant se répéter à l'identique dans xOz.