《激光原理及技术》14习题答案

1 激光原理及技术部分习题解答（陈鹤鸣） 第一章 4. 为使氦氖激光器的相干长度达到 1km, 它的单色性0/ 应当是多少？ 解：相干长度CcL ，  是光源频带宽度 853*10/3*101Ccm sHzLkm 225108( / )632.8*3*106.328*103*10/ccccnmHzcm s  第二章 4. 设一对激光能级为2121,,EEff，相应的频率为，波长为 ，能级上的粒子数密度分别为21,n n ，求： （1）当3000,300MHzTK 时，21/?nn  （2）当1,300mTK时，21/?nn  （3）当211,/0.1mnn 时，温度 T=？ 解： TkEEben1212n 其中12**EEchEch hch*E （1） 2 （2）010*425.12148300*10*38.11010*3*10*63.612236834eeennTkchb （3） Knnkchb36238341210*26.6)1.0(ln*10*10*8.3110*3*10*63.6ln*T 9. 解：(1) 由题意传播1mm,吸收1%，所以吸收系数101.0mm (2) 010010100003660I.eIeIeII.z 即经过厚度为 0.1m 时光能通过36.6% 10. 解： 3 m/..ln.Ge.eIIG.Gz6 5 50314013122020 第三章 2. CO2 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120.985,0.8rr 求由衍射损耗及输出损耗引起的, ,RQ 解：（1）输出损耗由腔镜反射不完全引起。 初始光强为 I0 在无源腔内往返一次后光强衰减为 I1，则： 12101 2 011 281818861111111lnln0.119220.985*0.81002.78*100.12*3*10/3*10/222*2.78*104.94*1010.6RRRRII errIrrLcmscm scm sQsm（2）衍射损耗：腔的菲涅耳数 222282862224144*100*10.60.188(1.5)11.77*100.188*3*10/22223.15*10dRdRRddaDNLLLcmmNDcmLmscm sccLLQc  4 6. 解：1)321(*)1(01)1(*)1(021LLRLRL 所以：mL2321 7、 HzLcq88'10*75.34.0*210*3*2V 8. 今有一球面腔，R1＝1.5m ，R2＝－1m ，L＝80cm 。试证明该腔为稳定腔；求出它的等价共焦腔的参数；在图上画出等价共焦腔的具体位置。解：1171,15LgR22915LgR1200.841g g该腔为稳定腔等价共焦腔参数21121212221...