问答题X 纠错

参考答案:

圆形镜共焦腔场函数在拉盖尔—高斯近似下,可以写成如下的形式:

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问答题

试求出方形镜共焦腔面上TEM30模的节线位置,这些节线是等距分布吗?

参考答案:

问答题

有一方形孔径共焦腔氦氖激光器,腔长L=30CM,方形孔径边长为d=2a=0.12CM,λ=632.8nm,镜的反射率为r1=1,r2=0.96,其他损耗以每程0.003估计。此激光器能否做单模运转?如果想在共焦镜面附近加一个方形小孔光阑来选择TEM00模,小孔的边长应为多大?氦氖激光器增益由公式估算,其中的l是放电管长度。
分析:如果其他损耗包括了衍射损耗,则只考虑反射损耗及其他损耗的和是否小于激光器的增益系数,增益大于损耗,则可产生激光振荡。
如果其他损耗不包括衍射损耗,并且菲涅尔数小于一,则还要考虑衍射损耗,衍射损耗的大小可以根据书中的公式δ00=10.9*10-4.94N来确定,其中的N是菲涅尔数。

参考答案:

根据,可以知道单程增益g0L=ln(1+0.0003L/d)=0.0723

问答题

激光腔的谐振腔由一曲率半径为1M的凸和曲率半径为2M的凹面镜构成,工作物质长度为0.5M,其折射率为1.52,求腔长L1在什么范围内谐振腔是稳定的。

参考答案:设腔长为L1,腔的光学长度为L,已知R1=−IM,R2=2M,L0=0.5M,η1=1,η2...

问答题

试求平凹、双凹、凹凸共轴球面腔的稳定条件。

参考答案:

共轴球面腔的,如果满足,则腔是稳定腔,反之为非稳腔,两者之间存在临界腔,下面我们就根据以上的内容来分别求稳定条件。

问答题

试利用往返矩阵证明共焦腔为稳定腔,即任意傍轴光线在其中可以往返无限次,而且两次往返即自行闭合.

参考答案:证明如下:(共焦腔的定义——两个反射镜的焦点重合的共焦腔。公共焦点在腔内的共焦腔是实共焦腔,反之...

问答题

一质地均匀的材料对光的吸收系数为0.01mm-1,光通过10cm长的该材料后,出射光强为入射光强的百分之几?如果一束光通过长度为1M地均匀激励的工作物质,如果出射光强是入射光强的两倍,试求该物质的增益系数。

参考答案:

设进入材料前的光强为I0,经过z距离后的光强为I(z),根据损耗系数

问答题

证明,当每个模式内的平均光子数(光子简并度)大于1时,辐射光中受激辐射占优势。

参考答案:证明如下:按照普朗克黑体辐射公式,在热平衡条件下,能量平均分配到每一个可以存在的模上,即由上式可以得到:又根据黑体辐射公...

问答题

某一分子的能级E4到三个较低能级E1E2和E3的自发跃迁几率分别为A43=5*107s-1,A42=1*107s-1,A41=3*107s-1,试求该分子E4能级的自发辐射寿命τ4。若τ1=5*10-7s,τ2=6*10-9s,τ3=1*10-8s,在对E4连续激发且达到稳态时,试求相应能级上的粒子数比值n1/n4,n2/n4和n3/n4,并说明这时候在哪两个能级间实现了集居数?

参考答案:

(1)由题意可知E4上的粒子向低能级自发跃迁几率A4为:

问答题

试证明,由于自发辐射,原子在E2能级的平均寿命为

参考答案:证明如下:根据自发辐射的定义可以知道,高能级上单位时间粒子数减少的量,等于低能级在单位时间内粒子数的增加。即:-----...

问答题

在红宝石调Q激光器中,有可能将几乎全部Cr+3离子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,长度为7.5cm,Cr+3离子浓度为2·1019cm-3,巨脉冲宽度为10ns,求激光的最大能量输出和脉冲功率。

参考答案:红宝石调Q激光器在反转能级间可产生两个频率的受激跃迁,这两个跃迁几率分别是47%和53%,其中几率占53%的跃迁在竞争中...
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