简答题

下图是红宝石的能级结构和跃迁示意图。请说明图中以下符号的意义
①W₁₃
②W₂₁
③E₂
④E₁
⑤A₂₁

单项选择题腔长为0.5米，μ=1.5，纵模间隔为b（）

A.1.5×10⁸HZ
B.2×10⁸HZ
C.3×10⁸HZ
D.4×10⁸HZ

单项选择题能够完善解释黑体辐射实验曲线的是()

A.瑞利-金斯公式
B.维恩公式
C.普朗克公式
D.爱因斯坦公式

单项选择题一平凹腔，其凹面镜的半径R等于腔长L，它是（）

A.稳定腔
B.临界腔
C.非稳腔

单项选择题体积1cm3V，线宽10nm，中心波长60nm，模式数目为（）

A.2×10¹⁰
B.4×10¹⁰
C.2×10²⁰
D.4×10²⁰

单项选择题氦-氖激光器属于典型的（）系统

A.二能级
B.三能级
C.四能级
D.多能级

单项选择题按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是：（）

A.两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的.
B.两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的.
C.两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的.
D.两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的.

问答题有一多纵模激光器纵模数是1000个，腔长为1.5m，输出的平均功率为1W，认为各纵模振幅相等。求在锁模情况下，光脉冲的周期、宽度和峰值功率各是多少？

问答题腔长30cm的氦氖激光器荧光线宽为1500MHz，可能出现三个纵模。用三反射镜法选取单纵模，求短耦合腔腔长（L2+L3）

问答题如同时使TEM00，TEM11模振荡而抑制TEM22振荡，光阑孔径应多大？

问答题如只使TEM00模振荡，光阑孔径应多大？

问答题红宝石激光器是一个三能级系统，设Cr3+的n0＝1019／cm3，τ21=3×10-3s，今以波长λ＝0.5100μm的光泵激励。试估算单位体积的阈值抽运功率。

问答题实验测得He-Ne激光器以波长λ＝0.6328工作时的小讯号增益系数为G0＝3×10-4 d（cm-1），d为腔内毛细管内径（cm）。以非均匀增宽计算腔内光强I＝50W／cm2的增益系数G（设饱和光强Is＝30W／cm2时，d＝1mm），并问这时为保持振荡稳定，两反射镜的反射率（设r1＝r2，腔长0.1m）最小为多少（除透射损耗外，腔内其它损耗的损耗率a内＝9×10-4cm-1）？又设光斑面积A＝0.11mm2，透射系数τ＝0.008，镜面一端输出，求这时输出功率为多少毫瓦。

问答题当光泵激励产生反转粒子数Δn=1.2Δnt时，有多少个纵模可以震荡？（红宝石折射率为1.76）

问答题中心频率处阈值反转粒子数Δnt

问答题已知某均匀加宽饱和吸收材料在其吸收染料在其吸收谱线中心频率694.3nm处的吸收截面σ=8.1*10-16cm2，其上能级寿命τ=2.2*10-11s，试求此染料的饱和光强IS