激光原理与激光技术习题答案完整北京工业大学出社

1 / 10 激光原理与激光技术习题答案习题一(1>为使氦氖激光器的相干长度达到1m，它的单色性/ 应为多大？解：(2> =5000? 的光子单色性/ =10-7，求此光子的位置不确定量x 解：(3>CO 2 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分别为r1=0.985,r 2=0.8。求由衍射损耗及输出损耗分别引起的、 c、 Q、c(设 n=1> 解： 衍射损耗 : 输出损耗: (4>有一个谐振腔，腔长L=1m ，两个反射镜中，一个全反，一个半反，半反镜反射系数r=0.99，求在1500MHz 的范围内所包含的纵模个数，及每个纵模的线宽(不考虑其它损耗> 解：(5> 某固体激光器的腔长为45cm，介质长30cm，折射率n=1.5，设此腔总的单程损耗率0.01 ，求此激光器的无源腔本征纵模的模式线宽。解：2 / 10 (6>氦氖激光器相干长度1km，出射光斑的半径为r=0.3mm ，求光源线宽及1km 处的相干面积与相干体积。解：习题二(1>自然加宽的线型函数为求①线宽②若用矩形线型函数代替<两函数高度相等）再求线宽。解：①线型函数的最大值为令②矩形线型函数的最大值若为则其线宽为(2>发光原子以0.2c 的速度沿某光波传播方向运动，并与该光波发生共振，若此光波波长=0.5 m，求此发光原子的静止中心频率。解：(3>某发光原子静止时发出0.488 m 的光，当它以0.2c 速度背离观察者运动，则观察者认为它发出的光波长变为多大？解：(4>激光器输出光波长=10 m，功率为1w，求每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数。解：(6>红宝石调Q 激光器中有可能将几乎全部的Cr+3 激发到激光上能级，并产生激光巨脉冲。设红宝石棒直径为1cm，长为7.5cm，Cr+3 的浓度为2 109cm-3，脉冲宽度10ns，求输出激光的最大能量和脉冲功率。3 / 10 解：(7>静止氖原子3S22P4 谱线中心波长0.6328 m，求当它以0.1c 速度向观察者运动时，中心波长变为多大？解：(9>红宝石激光器为三能级系统，已知S32=0.5 1071/s, A31=3 1051/s, A21=0.3 1031/s。其余跃迁几率不计。试问当抽运几率W 13 等于多少时，红宝石晶体将对=0.6943 m 的光是透明的？解：透明即 n1=n 2 习题三(1>若光束通过1m 长的激光介质以后，光强增大了一倍，求此介质的增益系数。解：(2> 计算 YAG 激光器中的峰值发射截面S32，已知F=2 1011Hz,3=2.3 10-4s,n=1.8。解：(3> 计算红宝石激光器当=0 时的峰值发射截面，已知0=0.6943 m, F =3.3 1011Hz, 2=4.2ms, n=1.76。解：习题四(1) 红宝石激光器腔长L=...