（激光原理及技术）1-4习题问题详解.docx

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1、（激光原理及技术）1-4习题问题详解激光原理及技术部分习题解答鹤鸣第一章4.为使氦氖激光器的相干长度到达1km,它的单色性0/?应当是多少？解：相干长度CcL=?，?是光源频带宽度853*10/3*101CcmsHzLkm?=225108(/)632.8*3*106.328*103*10/ccccnmHzcms-=?=?=?=?=第二章4.设一对激光能级为2121,EEff=，相应的频率为，波长为，能级上的粒子数密度分别为21,nn，求：1当3000,300MHzTK=时，21/?nn=2当1,300mTK=时，21/?nn=3当211,/0.1mnn=时，温度T=？解：TkEEben1212

2、n-=其中12*EEchEch-=?=hch=?*E12010*425.12148300*10*38.11010*3*10*63.612236834=-eeennTkchb当前位置：文档视界（激光原理及技术）1-4习题问题详解（激光原理及技术）1-4习题问题详解第三章2.CO2激光器的腔长L=100cm,反射镜直径D=1.5cm,两镜的光强反射系数120.985,0.8rr=求由衍射损耗及输出损耗引起的,RQ解：1输出损耗由腔镜反射不完全引起。初始光强为I0在无源腔往返一次后光强衰减为I1，则：121012011281818861111111lnln0.119220.985*0.81002.7

3、8*100.12*3*10/3*10/222*2.78*104.94*1010.6RRRRIIerrIrrLcmscmscmsQsm-=?=2衍射损耗：腔的菲涅耳数222282862224144*100*10.60.188(1.5)11.77*100.188*3*10/22223.15*10dRdRRddaDNLLLcmmNDcmLmscmsccLLQc-=6.解：1)321(*)1(01)1(*)1(021当前位置：文档视界（激光原理及技术）1-4习题问题详解（激光原理及技术）1-4习题问题详解当前位置：文档视界（激光原理及技术）1-4习题问题详解（激光原理及技术）1-4习题问题详解L=30

4、cm，2a=0.2cm的He-Ne激光方形镜腔中所可能出现的最高阶模的阶次是多少？15、对称双凹球面腔腔长为L，反射镜曲率半径R=2.5L，光波长为，求镜面上的基模光斑半径。解：由于为对称球面腔，所以假设Z10，并且z2=-z1=z，f为等价共焦腔焦距所以?=+=+=+=+=2zz1-z2L/zfz/z1fz1R(z2)RR2/z)f-(z/z1)f-(z1R(z1)-RR12222?=?LL/2zf等价共焦腔腔长L=2f=2L。所以镜面上基模光斑半径为?L0s=2L17有一平面腔，凹透镜曲率半径R=5m，腔长L=1m，光波长=0.5m。求：1两镜面上的基模光斑半径；2基模高斯光束的腰斑半径及束腰位置；3基模高斯光束的远场发散角。解：(1)41512=-?=-=)()LR(Lf等价共焦腔腔长L=2f=4m，=0.5m20)/(1z)(fz+=?,mL56.02/0=?=+=mzmzmzz63.0)2/1(1)2(1256.0)1(01200?时，时，