激光原理与激光技术习题答案

精品文档---下载后可任意编辑 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) =5000Å 的光子单色性/=10-7，求此光子的位置不确定量x解： (3)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分别为 r1=,r2=。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=，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： 精品文档---下载后可任意编辑 (5) 某固体激光器的腔长为 45cm，介质长 30cm，折射率 n=，设此腔总的单程损耗率，求此激光器的无源腔本征纵模的模式线宽。解： (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。精品文档---下载后可任意编辑解： (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。解：(7)静止氖原子 3S22P4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=1071/s, A31=31051/s, A21=1031/s。其余跃迁几率不计。试问当抽运几率 W13等于多少时，红宝石晶体将对=0.6943m 的光是透明的解： S32 A21W13 A31精品文档---下载后可任意编辑透明即 n1=n2 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,...