计算题

图所示的角锥棱镜反射器中，O为三面直角的顶点，OA=OB=OC。

试证明当三直角均没有误差时，由斜面ABC上入射的光线的出射光线与原入射光线反向平行。

问答题钕玻璃激光器的荧光线宽ΔνF＝7.5×1012Hz，折射率为1.52，棒长l＝20cm，腔长L＝30cm，如果处于荧光线宽内的纵模都能振荡，试求锁模后激光脉冲功率是自由振荡时功率的多少倍？

问答题采用声光损耗调制元件锁模时，调制器上加电压u=V0cos2πft。试问电压的频8率f为多大？

问答题试求在锁模情况下，光脉冲的周期、宽度和峰值功率各是多少？

问答题设一声光偏转器，声光材料为碘酸铅晶体，声频可调制度为Δv＝300MHz。声波在介质中的速度υs＝3×103m s，而入射光束直径D＝1mm，求可分辨光斑数。

问答题用如图所示的倒置望远镜系统改善由对称共焦腔输出的光束方向性。已知二透镜的焦距分别为f1＝2.5cm，f2＝20cm，w0＝0.28mm，l1〉〉f1（L1紧靠腔的输出镜面），求该望远镜系统光束发散角的压缩比。

问答题已知波长λ＝0.6328μ的两高斯光束的束腰半径w10，w20分别为0.2mm，50μ，试问此二光束的远场发散角分别为多少？后者是前者的几倍？

问答题一高斯光束束腰半径w0＝0.2mm，λ＝0.6328μ，今用一焦距f为3cm的短焦距透镜聚焦，已知腰粗w0离透镜的距离为60cm，在几何光学近似下求聚焦后光束腰粗。

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？

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

问答题考虑如图所示的He-Ne激光器，设谐振腔的腔镜为圆形镜。试求TEM00和TEM10模之间的频率差。假定TEM00q模的单程衍射损耗δ00＜0.1%，试问：维持该激光器振荡的最小增益系数为多大？

问答题欲设计一对称光学谐振腔，波长λ＝10.6μm，两反射镜间距L＝2m，如选择凹面镜曲率半径R=L，试求镜面上光斑尺寸。若保持L不变，选择R〉〉L，并使镜面上的光斑尺寸ws＝0.3cm，问此时镜的曲率半径和腔中心光斑尺寸多大？

问答题考虑一用于氩离子激光器的稳定球面腔，波长λ＝0.5145μm，腔长L＝1m，腔镜曲率半径R1=1.5m，R2=4m。试计算光腰尺寸和位置，两镜面上的光斑尺寸。

问答题试讨论非共焦腔谐振频率的简并性、纵模间隔及横模间隔，并与共焦腔进行比较。

问答题一共焦腔（对称）L＝0.40m，λ＝0.6328μm，束腰半径w0=0.2mm，求离腰56cm处的光束有效截面半径。