《激光原理及技术》1-4习题答案(学习内容)

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐《激光原理及技术》1-4习题答案(学习内容)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/λλ?应该是多少？

解：相干长度Cc

Lυ

=

?，υ?是光源频带宽度

8

53*10/3*101CcmsHzLkm

υ?===

22

510

8

(/)

632.8*3*106.328*103*10/cc

ccnmHzcms

λλυυυυλλλυλ-=??=?=???=?==其次章

4.设一对激光能级为2121,,EEff=，相应的频率为υ，波长为λ，能级上的粒子数密度分离为21,nn，求：（1）当3000,300MHzTKυ==时，21/?nn=（2）当1,300mTKλμ==时，21/?nn=（3）当211,/0.1mnnλμ==时，温度T=？

解：

T

kEEben121

2

n--

=

其中1

2**EEc

hEch-=?=λ

ν

λ

hc

h==

?*E

（1）

（2

）010*425.12148300

*10*38.11010*3*

10

*63.61

2

236

8

34

≈====

ee

ennT

kc

h

bλ

（3）

Knnkchb3

6

238341

210*26.6)1.0(ln*10*10*8.3110*3*10*63.6ln*T=-=-=λ

9.解：(1)由题意传扬1mm,汲取1%，所以汲取系数101.0-=mmα(2)

010010100003660I.eIeIeII.z====-?-α

即经过厚度为0.1m时间能通过36.6%

10.

解：

m

/..ln.Ge.eIIG

.Gz

6550314

013122022===?=?

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,,RQτδ解：（1）输出损耗由腔镜反射不彻低引起。

初始光强为I0在无源腔内来回一次后光强衰减为I1，则：

1210120

1128

18

1886

1111111lnln0.119

220.985*0.81002.78*100.12*3*10/3*10/222*2.78*104.94*1010.6RRRRIIerrIrrL

cmscms

cms

Qsm

δδτδπυτπτπλμ==?==========gggg（2）衍射损耗：腔的菲涅耳数

22

22

8

28

6

222

4144*100*10.60.188(1.5)11.77*100.188*3*10/22223.15*10dRdRRdd

aDNLLLcmmNDcmLmscmsc

cLLQcλλ

λμδτδπυτπ

τππλ

λδλδ--==

============g

6.解：1)3

2

1(*)1(01)1(*)1(021<-+<→<--<LLRLRL所以：

mL2

321<<

7、

HzLcq8

8'

10*75.34

.0*210*3*2V===?

8.今有一球面腔，R1＝1.5m，R2＝－1m，L＝80cm。试证实该腔为稳定腔；求出它的等价共焦腔的参数；在图上画出等价共焦腔的详细位置。解：

1171,15

LgR=-

=22915

LgR=-

=1200.841

gg<=<该腔为稳定腔

等价共焦腔参数21

1212

12221212

2

12

()

1.31()()()0.51()()()()()0.25[()()]LRLzmLRLRLRLzmLRLRLRLRLR