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。
问答题激光的远场发散角θ(半角)还受到衍射效应的限制。它不能小于激光通过输出孔时的衍射极限角θ衍(半角)=1.22λ d。在实际应用中远场发散角常用爱里斑衍射极限角来近似。试计算腔长为30cm的氦氖激光器,所发波长λ=6328Å的远场发散角和以放电管直径d=2mm为输出孔的衍射极限角。
问答题计算腔长为1m的共焦腔基横模的远场发散角,设λ=6328Å,10km处的光斑面积多大?有一普通探照灯,设发散角为2°,则1km远处的光斑面积多大?
问答题试与氩弧焊设备(104W/cm2)及氧乙炔焰(103W/cm2)比较,分别为它们的多少倍?
问答题计算每平方厘米平均功率(50W为有效截面内的功率)。
问答题试求出方形镜对称共焦腔镜面上TEM30模的节线位置的表达式(腔长L、光波波长λ、方形镜边长a)。这些节线是否等间距?
问答题He—Ne激光器的中心频率v0=4.74×1014Hz,荧光线宽Δv=1.5×109Hz。今腔长L=1m,问可能输出的纵模数为若干?为获得单纵模输出,腔长最长为多少?
问答题腔长为0.5m的氩离子激光器,发射中心频率v0=5.85×1014Hz,荧光线宽Δν=6×108Hz,问它可能存在几个纵模?相应的q值为多少?(设μ=1)
问答题YAG激光器为四能级系统。已知Δn阈=1.8×1016cm-3,τ32=2.3×10-4s。如以波长0.75μm的光泵激励。求单位体积的阈值功率并与上题比较红宝石的阈值功率是它的几倍。
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。