激光原理與技術習題-文庫吧
2025-03-10 05:45 本頁面
【正文】 5cm。求：ω02和z2，并敘述聚焦原理。＝，光腰半徑為60mm。使用焦距為5cm的凸透鏡對其聚焦。問：？，即任意傍軸光線在其中可以往返無限多次，而且兩次往返即自行閉合。，R1＝，R2＝－1米，L＝80厘米。試證明該腔為穩(wěn)定腔；求出它的等價共焦腔的參數(shù)；在圖上畫出等價共焦腔的具體位置。解：該球面腔的g參數(shù)為由此，滿足諧振腔的穩(wěn)定性條件，因此，該腔為穩(wěn)定腔。兩反射鏡距離等效共焦腔中心O點的距離和等價共焦腔的焦距分別為根據(jù)計算得到的數(shù)據(jù)，在圖中畫出了等價共焦腔的具體位置。＝100cm，腔長L＝40cm的對稱腔，相鄰縱模的頻率差為多少？＝1m，試求縱模間隔Δνq和橫模間隔Δνm、Δνn。若振蕩閾值以上的增益線寬為60MHz，試問：是否可能有兩個以上的縱模同時振蕩，為什么？，波長λ＝，試求共焦腔的腔長，若腔長保持不變，而波長λ＝，問：此時鏡面上光斑尺寸多大？，其對稱穩(wěn)定腔的腔長L＝1m，波長λ＝，腔鏡曲率半徑R＝4m，試計算基模光斑尺寸和鏡面上的光斑尺寸。，用平凹腔，L＝50厘米，R＝2米，2a＝1厘米，λ＝。試計算ω0ω0ω0、θ各為多少？ ，、向其中心波長分別變?yōu)槎嗌?？根?jù)公式（激光原理P136）由以上兩個式子聯(lián)立可得：代入不同速度，分別得到表觀中心波長為：，解答完畢（驗證過） 在激光出現(xiàn)以前，Kr86低氣壓放電燈時很好的單色光源。如果忽略自然加寬和碰撞加寬，并與一個單色性Δλ/λ=108的氦氖激光器比較。解：根據(jù)相干長度的定義可知。其中分母中的是譜線加寬項。從氣體物質的加寬類型看，因為忽略自然和碰撞加寬，所以加寬因素只剩下多普勒加寬的影響。，多普勒加寬：因此，相干長度為：，可根據(jù)下述公式得到氦氖激光器的相干長度：可見，即使以前最好的單色光源，與現(xiàn)在的激光光源相比，相干長度相差2個數(shù)量級。說明激光的相干性很好。 考慮某二能級工作物質，E2能級自發(fā)輻射壽命為τs。無輻射躍遷壽命為τnr。假定在t＝0時刻能級E2上的原子數(shù)密度為n2（0），工作物質的體積為V，自發(fā)輻射光的頻率為ν，求（1） 自發(fā)輻射光功率隨時間t的變化規(guī)律；（2） 能級E 2上的原子在其衰減過程中發(fā)出的自發(fā)輻射光子數(shù)。（3） 自發(fā)輻射光子數(shù)與初始時刻能級E2上的粒子數(shù)之比η2，η2為量子產額。解：(1) 在現(xiàn)在的情況下有可以解得：可以看出，t時刻單位時間內由于自發(fā)輻射而減小的能級之上的粒子數(shù)密度為，這就是t時刻自發(fā)輻射的光子數(shù)密度，所以t時刻自發(fā)輻射的光功率為：(2) 在時間內自發(fā)輻射的光子數(shù)為：所以(3) 量子產額為： 無輻射躍遷導致能級2的壽命偏短，可以由定義一個新的壽
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