激光原理第四章習題解答(編輯修改稿)
2025-07-04 20:46 本頁面
【文章內容簡介】 慮光的各種損耗）解答：已知紅寶石的，，分析如下：增益介質對某一頻率的光透明，說明介質對外界光場的吸收和增益相等，或者吸收極其微弱，以至于對進入的光場強度不會產生損耗。對于本題中的紅寶石激光器，透明的含義應該屬于前者。根據(jù)公式：（）由上邊的第二項和第四項，可以得到： 1又因為小信號下（粒子數(shù)翻轉剛剛達到閾值），因此，且由此，方程組的第一個式子可以轉變?yōu)椋?，代?式，得到：既然對入射光場是透明的，所以上式中激光能級發(fā)射和吸收相抵，即激光上能級的粒子數(shù)密度變化應該與光場無關，并且小信號時激光上能級的粒子數(shù)密度變化率為零，得到最后得到：解答完畢。（驗證過）8 略9 略10 略11 短波長（真空紫外、軟X射線）譜線的主要加寬是自然加寬。試證明峰值吸收截面為。證明：，在兩個能級的統(tǒng)計權重f1=f2的條件下，在自然加寬的情況下，中心頻率ν0處吸收截面可表示為： 1上式（）又因為，把A21和ΔνN的表達式代入1式，得到：證畢。（驗證過）12 ，%（質量比），試求其峰值吸收截面（T=300K）。解：分析：紅寶石激光器的Cr3+是工作物質，因此，所求峰值吸收截面就是求Cr3+的吸收截面。根據(jù)題中所給資料可知：%=103g/cm3,摩爾質量為522+163=152g/mol設Cr3+的粒子數(shù)密度為n，則n=2（103 /152）1023=1019/cm3根據(jù)可知，根據(jù)n≈n1+n2，Δn=n1n2,且，其中，可知E2能級粒子數(shù)密度接
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