激光器件作业1A

《激光器件》作业（1）1.说明激光产生的必要和充分条件。简述激光器的基本组成部分及其功能。答：略2.判断谐振腔的稳定性(单位:mm)(1)R1=90,R2=40,L=100(2)R1=20,R2=10,L=45(3)R1=-40,R2=75,L=60(4)R1=∞,R2=-10,L=50答：根据稳定腔条件0≤g1g2≤1判断。略细节。3.某稳定腔两面反射镜的曲率半径分别R1=-1.25m及R2=1.6m。(1)这是哪一类型谐振腔?(2)试确定腔长L的可能取值范围,并作出谐振腔的简单示意图。答：凹凸球面腔；根据稳定腔条件0≤g1g2≤1计算L的范围。略细节。4、画出下图所示谐振腔的等效透镜光路，并写出往返矩阵。答：要求只写出几个矩阵相乘的式子就可以了，能求出相乘后的矩阵更好。等效光路图f=R/2f=R/2f=R/2FFL/2L/2L/2L/2往返矩阵12011021110110211201102111011021RLFLRLFLDCBAL/2L/2FRR5.某CO2激光器采用平凹腔，L=50cm，R=2m，2a=1cm，=10.6m。试计算镜面上的光斑半径ws1和ws2，光腰w0，远场发散角0，以及基横模损耗200各为多少？答：1/175.02/5.01/12211RLgRLgmmggggLLRRLRLLRRLwmmggggLLRRLRLLRRLwss71.1198.11412121412121222412112412112211mmwLRRLLRRLRLRLws71.1)2())()((24122121210mradggggggggLθ2e195.312241212122121要注意两个腔镜上的有效菲涅尔数是不同的。a1=a2=a=5mm72.271.1503.298.1522222222221121sefsefwaNwaN根据共焦腔TEM00近似公式00=10.9×10－4.94N，分别计算两个腔镜对应的衍射损耗，然后得到9-13-9-]2[00]1[000010511.0103.99101.02121216.已知半导体激光器输出1.55m的光腰w0=0.6mm的高斯光束，为将它耦合到芯直径=10m的石英光纤（N.A.=0.2）中，应如何建立耦合光路？要求给出聚焦透镜的焦距和各部件的位置。答：要考虑两个因素来设定系统各个参数。ll’LaserfiberF1）利用高斯光束经透镜变换公式Flqlq1110102及20101wiq，20202wiq得两个式子FllFllqq0102和)()(0102FlqFlq求解得2202201220102wwFwwFl和2202201220201wwFwwFl要求根号内式子≥0，则最小焦距mmwf08.61055.11056.014.32/3300.2）N.A.决定将整个光斑耦合进光纤所允许的最大锥角，可得:mmANF0.32.06.0..10.可取焦距mmF7满足两个条件的要求（F取不同值，会得到不同的计算结果。不宜取F=f0，否则激光器、透镜和光纤之间的距离太近，难以调节。）：mmfFwwFl3.42308.671056.072232022010mmfFwwFl03.708.676.010572232021020