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1、1光电子技术（1）：“激光原理”习题第一章1、为使 He-Ne 激光的相干长度达到 1km，它的单色性 /0应是多少？2、试证明：由于自发辐射，原子在 E2 能级的平均寿命 s=1/A21。第二章1、已知凸凹腔 、 ，工作物 质长 、 ，求腔长 L 在什mR12 mL5.02.1n么范围内是稳定腔。2、已知：方镜共焦腔 L30cm， 镜尺寸 d=2a=0.12cm，632.8nm， 镜反射率r1=1，r2=0.96，其它损耗 0.003（每程）。问：（1）能否单模运转？（2）在镜面附近加方孔选择 TEM00 模，小孔边长为多大？3、已知: R11.5m，R 21m，L80cm，证明该腔为稳定腔
2、，求出它的等价共焦腔参数，在图上画出等价共焦腔的具体位置。4、证明所有 相同而 R 不同的对称稳定球面腔中，共焦腔的衍射损耗最低。La25、已知两凹面镜 ， ，问：1m2（1）如何构成稳定腔，以获得最小的基模远场发散角？（2）画出光束发散角 与腔 长 L 的关系曲线。6、CO2 激光器输出光波长为 10.6 微米，w 0=3mm，用 F=2cm 的凸透镜聚焦，求欲得到 =20 微米及 2.5 微米时透镜应放在什么位置。0w7、用 q 参数法求：=10.6 微米的高斯光束(w 0=3mm)经过如下图所示由两个凸透镜组成的光学系统后，其腰斑半径 及其与透镜 F2 之间的距离 L3。28、已知：CO
3、 2 激光谐振腔的两个凹面镜 R1=1m，R2=2m，腔长 L=0.5m，求该腔中自再现光束的 的大小及位置。0w9、讨论薄透镜对高斯光束的聚焦 变换条件0（1）当 F 一定， 如何选取（讨论 Ff 和 FI2。试分别画出两种情况下反转粒子数按速度分布曲线，并标出烧孔位置。第四章1、 激光器的工作物质长为 l，折射率 为 ，谐振腔长 L，谐振腔中除工作物质外的其余总分折射率为 ，工作物 质中光子数密度为 N，试证明对频率为中心频率的光 LclcndtN21其中 llLn2 f2 n2 f2 2 0 1 第 5 题图(0-), I2(0+), I1 (0-), I2(0+), 1第 6 题图（a
4、）（b）42、 长度为 10cm 的红宝石棒置于长度为 20cm 的光谐振腔中，红宝石 694.3nm谱线的自发辐射寿命 s410-3s，均匀加 宽线宽为 2105MHz，光腔单程损耗因子 0.2。求(1) 中心频率处阈值反转粒子数 nt；(2) 当光泵激励产生反转粒子数 n1.2n t时，有多少个纵模可以振荡？（红宝石折射率为 1.76）3、 某激光器工作物质的谱线线宽为 50MHz，激励速率是中心频率处阈值激励速率的二倍，欲使该激光器单纵模振荡，腔 长 L 应为多少？4、 考虑氦氖激光器的 632.8nm 跃迁，其上能 级 3S2 的寿命 2210-8s，下能级2P4 的寿命 1210-8s，设管内气压 p=266Pa： 计算 T300K 时的多普勒线宽 D。 计算线宽 H 及 D/H； 当腔内光强为接近 0；10W/cm2时谐振腔需多长才使烧孔重叠。（计算所需参数可查阅附录一）
