1、激光原理與激光技術(shù)習(xí)題答案（全）激光原理與激光技術(shù)習(xí)題答案（全）習(xí)題一習(xí)題一(1)為使氦氖激光器的相干長(zhǎng)度達(dá)到為使氦氖激光器的相干長(zhǎng)度達(dá)到1m，它的單色性，它的單色性?????應(yīng)為多大？應(yīng)為多大？解：解：10101032861000106328????????????.LRc(2)?=5000的光子單色性的光子單色性?????=107，求此光子的位置不確定量，求此光子的位置不確定量?x解：解：??hp?????2hphpx???mRph

2、x5101050007102??????????????(3)CO2激光器的腔長(zhǎng)激光器的腔長(zhǎng)L=100cm，反射鏡直徑，反射鏡直徑D=1.5cm，兩鏡的光強(qiáng)反射系數(shù)分別為，兩鏡的光強(qiáng)反射系數(shù)分別為r1=0.985r2=0.8。求。求由衍射損耗及輸出損耗分別引起的由衍射損耗及輸出損耗分別引起的?、?c、Q、????c(設(shè)n=1)解：解：衍射損耗衍射損耗:1880107501106102262.).(.aL??????????s..cLc8

3、81075110318801?????????686810113107511061010314322???????????????....QcMHz.Hz...cc19101910751143212168?????????????輸出損耗輸出損耗:1190809850502121.)..ln(.rrln????????s..cLc881078210311901?????????686810964107821061010314322???

4、????????????....QcMHz.Hz...cc75107510782143212168?????????????(4)有一個(gè)諧振腔，腔長(zhǎng)有一個(gè)諧振腔，腔長(zhǎng)L=1m，兩個(gè)反射鏡中，一個(gè)全反，一個(gè)半反，半反鏡反射系數(shù)，兩個(gè)反射鏡中，一個(gè)全反，一個(gè)半反，半反鏡反射系數(shù)r=0.99，求在，求在1500MHz的范圍內(nèi)所包含的縱模個(gè)數(shù)，及每個(gè)縱模的線寬的范圍內(nèi)所包含的縱模個(gè)數(shù)，及每個(gè)縱模的線寬(不考慮其它損耗不考慮其它損耗)解：解：MH

5、zHz.Lcq150105112103288?????????11]11501500[]1[??????????qq005.0201.02???T?scLc781067.6103005.01?????????MHzcc24.01067.614.321217???????????(5)某固體激光器的腔長(zhǎng)為某固體激光器的腔長(zhǎng)為45cm，介質(zhì)長(zhǎng)，介質(zhì)長(zhǎng)30cm，折射率，折射率n=1.5，設(shè)此腔總的單程損耗率，設(shè)此腔總的單程損耗率0.01?，求

6、此激光，求此激光器的無(wú)源腔本征縱模的模式線寬。器的無(wú)源腔本征縱模的模式線寬。解：解：cmL60155.130?????s106.3661030.01π0.6cL88c??????????2.5MHz106.3663.1428cc???????121????(7)靜止氖原子靜止氖原子3S2?2P4譜線中心波長(zhǎng)譜線中心波長(zhǎng)0.6328?m，求當(dāng)它以，求當(dāng)它以0.1c速度向觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，中心波長(zhǎng)變?yōu)槎嗨俣认蛴^察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，中心波長(zhǎng)變?yōu)槎啻?？大?/p>

7、解：解：mcccvz???5695.06328.09.06328.0)1.01(100???????????????(9)紅寶石激光器為三能級(jí)系統(tǒng)，已知紅寶石激光器為三能級(jí)系統(tǒng)，已知S32=0.5?1071sA31=3?1051sA21=0.3?1031s。其余躍遷幾率不計(jì)。。其余躍遷幾率不計(jì)。試問(wèn)當(dāng)抽運(yùn)幾率試問(wèn)當(dāng)抽運(yùn)幾率W13等于多少時(shí)，紅寶石晶體將對(duì)等于多少時(shí)，紅寶石晶體將對(duì)?=0.6943?m的光是透明的？的光是透明的？解：解：0

8、2123232???AnSndtdn?322123SAnn??03233131313????SnAnWndtdn?)(323113132331313SAnnnSnAnW?????透明即透明即n1=n2175733231322132312313318)105.0103(105.0103.0)()(?????????????sSASASAnnW習(xí)題三習(xí)題三(1)若光束通過(guò)若光束通過(guò)1m長(zhǎng)的激光介質(zhì)以后，光強(qiáng)增大了一倍，求此介質(zhì)的增益系數(shù)。長(zhǎng)

9、的激光介質(zhì)以后，光強(qiáng)增大了一倍，求此介質(zhì)的增益系數(shù)。解：解：2lnln10??IIzG(2)計(jì)算計(jì)算YAG激光器中的峰值發(fā)射截面激光器中的峰值發(fā)射截面S32，已知，已知????F=2?1011Hz?3=2.3?104sn=1.8。解：解：222114221223222032109.1102103.28.114.341006.14mnSF???????????????????(3)計(jì)算紅寶石激光器當(dāng)計(jì)算紅寶石激光器當(dāng)?=?0時(shí)的峰值發(fā)射截

10、面，已知時(shí)的峰值發(fā)射截面，已知?0=0.6943?m????F=3.3?1011Hz?2=4.2msn=1.76。解：解：2241132212222220211084.2103.3102.476.114.34106943.04mnSF???????????????????習(xí)題四習(xí)題四(1)紅寶石激光器腔長(zhǎng)紅寶石激光器腔長(zhǎng)L=11.25cm，紅寶石棒長(zhǎng)，紅寶石棒長(zhǎng)l=10cm，折射率，折射率n=1.75，熒光線寬，熒光線寬????F=2?

11、105MHz，當(dāng)激，當(dāng)激發(fā)參數(shù)發(fā)參數(shù)?=1.16時(shí)，求：滿足閾值條件的縱模個(gè)數(shù)時(shí)，求：滿足閾值條件的縱模個(gè)數(shù)解：解：MHzHT45108116.11021?????????????cmlnLL75.1810)175.1(25.11)1(?????????MHzLcq8001075.182103228??????????101]180080000[]1[????????qTq??(2)氦氖激光器腔長(zhǎng)氦氖激光器腔長(zhǎng)1m，放電管直徑，放電管直

12、徑2mm，兩鏡反射率分別為，兩鏡反射率分別為100%、98%，單程衍射損耗率，單程衍射損耗率?=0.04，若Is=0.1Wmm2，Gm=3?104d求①?q=?0時(shí)的單模輸出功率時(shí)的單模輸出功率②?q=?0????D時(shí)的單模輸出功率時(shí)的單模輸出功率21解：解：①05.004.0202.004.02?????T?mmlGt1105100005.05??????mmdGm1105.12103103444?????????3105105.15