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《2010激光原理技术与应用习题解答》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、习题I1、He-Ne激光器hO.63//m,其谱线半宽度zUmo-i2声，问AA/A为多少？要使其相干长度达到1000m,它的单色性A2/A应是多少？A2_10~12解：~T~0.63厂-_1_#闩不一CT一C—妍cSvAA2、He-Ne激光器腔长L=250mm,两个反射镜的反射率约为98%,其折射率7=1,已知Ne原子A=O.6328/zm处谱线的Avf=1500MHz，问腔内有多少个纵模振荡？光在腔内往返一次其光子寿命约为多少？光谱线的自然加宽AV约为多少？c3x10解：A、n^=6W600勵习题I1、He-Ne激光器hO.63//m,其谱线半宽度zUmo-i2声
2、，问AA/A为多少？要使其相干长度达到1000m,它的单色性A2/A应是多少？A2_10~12解：~T~0.63厂-_1_#闩不一CT一C—妍cSvAA2、He-Ne激光器腔长L=250mm,两个反射镜的反射率约为98%,其折射率7=1,已知Ne原子A=O.6328/zm处谱线的Avf=1500MHz，问腔内有多少个纵模振荡？光在腔内往返一次其光子寿命约为多少？光谱线的自然加宽AV约为多少？c3x10解：A、n^=6W600勵Avf=2.5Tc—=—=4.17x10—8s(1-R)c(1-0.98)x3x10'°Svc==2.4xl077/2=24MHz27TTcL3
3、、设平行平面腔的长度L=lm,—端为全反镜，另一端反射镜的反射率/=0.90，求在1500MHz频率范围内所包含的纵模数目和每个纵模的频带宽度？解：〜=2此c3x10102x1001.5x10sHz=15QMHzAv1500l50"=10Svc1(l-R)c27TTCL4、已知CO2激光器的波长hl0.60声处光谱线宽度=150Mfe,问腔长L为多少时，腔内为单纵模振荡（其中折射率7=1）。解:2r/L92Av5、Nd3—¥AG激光器的1.06声波长处光谱线宽度=l.95><105Mfe,当腔长为10cm时，腔中有多少个纵模？每个纵模的频带宽度为多少？解:c3x101
4、02r/L2x10=1.5xlQ3MHz130AvAv1(1—R)cl7TTcL6、某激光器波长A=Q.7//m，其高斯光束束腰光斑半径⑺=0.5mm①求距束腰10cm、20cm、100cm时，光斑半径冰Z）和波阵面曲率半径/?⑵各为多少？②根据题意，画出高斯光束参数分布图。AR2/解：对共焦腔有：叫T7、He-Ne激光器波长4=0.6328卿，采用平凹腔，其中凹面反射镜R=100m时：①分别计算当腔长为10cm、30cm、50cm、70cm、100cm时两个反射镜上光斑尺寸WY和Wen。②根据题意，画出光斑尺寸^¥¥和¥^随腔长L变化曲线。解：7CL(R'-L)(
5、R2—LRy+尺2一£)(/?!+R2-2L)2(Ox710丄co2={-R2y71R2-LLR'一L/?j+/?2一LR、一LR，一Z>/?
6、+/?2一L，n)Ri=69平=(—7?i)孓712丄^Hl=(_尺2)271R2-LL/?j—L/?
7、+/?2—114n-2丄二一[(尽-l)l]4兀)R「LLR，一L+R，一L114114L112ly2Aik/z/nvIIR,-L8、比较激光振荡器和放大器的异同点。解：不同：前者有谐振腔，有选模作用后者无谐振腔；相同：粒子数反转；9、试说明红宝石激光器的谱线竞争。解：10、说明选单模（横、纵）的意义和方法。解：选单
8、横模的意义:提高光束质量，包括单色性、方向性、相干性、亮度等，重要的是获得稳定的锁模激光和好的激光聚焦光束，进行时间空间分辨应用。精细激光加工：光斑直径=透镜焦距*发散角。超强超快激光应用；激光通信、雷达、测距等，希望作用距离大，发散角小。选单横模的方法：加小孔光栏；谐振腔结构。选单纵模意义：单频激光应用，稳频应用，高相干性和单色性，时间（时钟）标准等。精密干涉测量，全息照相，高分辨光谱等要求单色性、相干性高的单频光源。选单纵模方法：（1）色散腔粗选频率：采用棱镜，光栅色散；（2）短腔法：纵模间距越大越好；（3）F-P标准具法：不同的波长有不同的透射率；（4）复合腔法
9、（相当于短腔）；（5）利用Q开关选单纵模，关时：只有单纵模在阈值附近起振；开时：输出单纵模。11、钕玻璃激光工作物质，其荧光线宽AAd=24.0nm,折射率n=1.50，若用短腔选单纵模，腔长应为多少？解：纵模间L<221A2d2n12、画出Nd+3-YAG的能级图。解：13、试从能级结构上分析钛宝石激光器的可调谐性。解：14、列举激光输出波长在可见光范围内的激光器，并指出各个波长所对应的颜色。解：氩离子激光器：514.5nm，488.0nm，紫外He-Ne气体激光器：632.8nm红宝石激光器:694nm准分子激光器：紫外Rh6G染料激光器：570
