作业习题 第三章激光振荡与工作特性 第三章激光振荡与工作特性 1、激光有哪些特点？通常激光器由哪三部分组成？简述各组成部分的作用。 2、激光是受激辐射光。但在工作物质中，自发辐射、受激辐射和受激吸收是同 时存在的，试讨论使受激辐射过程占优势的条件。采取什么措施可以满足这 个条件？ 3、说明激光相干长度、相干时间与光源的关系；相干面积、相干体积的物理意 义。 4、(1)给出光场“模式”的含义。激光器的“纵模”和“横模”的概念分别 是什么？ (2)影响纵模个数的因素有哪些？ (3)横模的形成原因是什么？ 5、(1)高斯光束和球面波的主要区别是什么？ (2)高斯光束“光斑尺寸”是如何定义的？ (3)高斯光束在传播过程中，其等相面的变化规律是什么？ 6、试述激光器谐振腔内建立稳态的过程及条件。 7、要使发射波长为0.6328m的氦氖激光器的相干长度达到1km,其单色性 4/应为多少？ 8、谐振腔里两个反射镜的曲率半径分别为40cm、80cm,求实现稳定腔工作时， 腔长的取值范围。 9、谐振腔的一个反射镜的曲率半径与腔长的关系为R=-3L,讨论R,的取值情 况并判定能否构成稳定腔。 10、氦氖激光器发出激光的中心频率为v。=4.74×104,增益曲线上超过 阙值的宽度4y=1.5×10°，令腔长L=1m,n≈1，问可能有多少个纵模输 出？为获得单模输出，问腔长最长为多少？ 11、由两个反射镜组成的稳定光学谐振腔，腔长为0.5m,腔内振荡光的中心 波长为0.6328m,求该光的频带宽度。 12、氦氖激光器的腔长L=lm,计算基横模的远场发散角和10km处的光斑 面积。 13、一高斯光束入射到焦距为∫的薄透镜上，光束的腰部正好在透镜的中心 尺寸为O。求输出光束腰部的位置及该处的半径
作业习题 第三章 激光振荡与工作特性 第三章 激光振荡与工作特性 1、 激光有哪些特点？通常激光器由哪三部分组成？简述各组成部分的作用。 2、 激光是受激辐射光。但在工作物质中，自发辐射、受激辐射和受激吸收是同 时存在的，试讨论使受激辐射过程占优势的条件。采取什么措施可以满足这 个条件？ 3、 说明激光相干长度、相干时间与光源的关系；相干面积、相干体积的物理意 义。 4、 （1）给出光场“模式”的含义。激光器的“纵模”和“横模”的概念分别 是什么？ （2）影响纵模个数的因素有哪些？ （3）横模的形成原因是什么？ 5、 （1）高斯光束和球面波的主要区别是什么？ （2）高斯光束“光斑尺寸”是如何定义的？ （3）高斯光束在传播过程中，其等相面的变化规律是什么？ 6、 试述激光器谐振腔内建立稳态的过程及条件。 7、 要使发射波长为 0.6328 μm的氦氖激光器的相干长度达到 1km，其单色性 Δλ λ0 应为多少？ 8、 谐振腔里两个反射镜的曲率半径分别为 40cm、80cm，求实现稳定腔工作时， 腔长的取值范围。 9、 谐振腔的一个反射镜的曲率半径与腔长的关系为 1 = −3LR ，讨论 的取值情 况并判定能否构成稳定腔。 R2 10、 氦氖激光器发出激光的中心频率为 ，增益曲线上超过 阈值的宽度 ，令腔长 v Hz 14 0 ×= 1074.4 v Hz 9 Δ ×= 105.1 = mL η ≈ 1,1 ，问可能有多少个纵模输 出？为获得单模输出，问腔长最长为多少？ 11、 由两个反射镜组成的稳定光学谐振腔，腔长为 0.5m，腔内振荡光的中心 波长为 0.6328 μm，求该光的频带宽度。 12、 氦氖激光器的腔长 ，计算基横模的远场发散角和 10km 处的光斑 面积。 = 1mL 13、 一高斯光束入射到焦距为 的薄透镜上，光束的腰部正好在透镜的中心， 尺寸为 f ω10。求输出光束腰部的位置及该处的半径。 1
作业习避 第三章激光振荡与工作特性 14、傍轴球面波通过焦距为∫的薄透镜时，在透镜两侧波阵面的曲率半径分 别为R(e)和R(e),写出R(e)与R(e)的关系式。 15、高斯光束同过焦距为∫的薄透镜时，在透镜两侧波阵面的曲率半径分别 为R(e)和R(e),写出复曲率半径q(e)与q(e)的关系式。 16、计算维持0.1m长、小信号增益系数为1m的激光器的激光振荡所要求的 镜面反射率（设两镜面反射率相同，且腔内损耗α，为0）。 17、说明连续激光器的输出功率与腔内光强的关系；说明最佳透过率的物理 意义
作业习题 第三章 激光振荡与工作特性 14、 傍轴球面波通过焦距为 的薄透镜时，在透镜两侧波阵面的曲率半径分 别为 和 ，写出 与 的关系式。 f )(1 zR )( 2 zR )( 2 zR )(1 zR 15、 高斯光束同过焦距为 的薄透镜时，在透镜两侧波阵面的曲率半径分别 为 和 ，写出复曲率半径 与 的关系式。 f )(1 zR )( 2 zR )( 2 zq )(1 zq 16、 计算维持 0.1m 长、小信号增益系数为 的激光器的激光振荡所要求的 镜面反射率（设两镜面反射率相同，且腔内损耗 1 1 − m α i 为 0）。 17、 说明连续激光器的输出功率与腔内光强的关系；说明最佳透过率的物理 意义。 2