激光原理试题

激光原理试题1）CO2激光器的腔长L=100cm，反射镜直径D=1.5cm，两镜的光强反射系数分别为r1=0.985,r2=0.8。求由衍射损耗及输出损耗分别引起的ccQ,,，。(设n=1)2）红宝石调Q激光器中有可能将几乎全部的Cr+3激发到激光上能级，并产生激光巨脉冲。设红宝石棒直径为1cm，长为7.5cm，Cr+3的浓度为39cm102，脉冲宽度10ns，求输出激光的最大能量和脉冲功率。3）氦氖激光器放电管长l=0.5m，直径d=1.5mm，两镜反射率分别为100%、98%，其它单程损耗率为0.015，荧光线宽MHz1500d。求满足阈值条件的本征模式数。（dG11034m）4）入射光线的坐标为r1=4cm，1=-0.01弧度,求分别通过焦距大小都为F=0.1m的凸、凹透镜后的光线坐标。5）有一个凹凸腔，腔长L=30cm，两个反射镜的曲率半径大小分别为R1=50cm、R2=30cm，如图所示，使用He-Ne做激光工作物质。①利用稳定性条件证明此腔为稳定腔②此腔产生的高斯光束焦参数③此腔产生的高斯光束的腰斑半径及腰位置④此腔产生的高斯光束的远场发散角。6）某激光器（m9.0）采用平凹腔，腔长L=1m，凹面镜曲率半径R=2m。求①它产生的基模高斯光束的腰斑半径及腰位置②它产生的基模高斯光束的焦参数③它产生的基模高斯光束的远场发散角答案1）解：衍射损耗:188.0)1075.0(1106.102262aLscLc881075.1103188.0168681011.31075.1106.1010314.322cQMHzHzcc1.9101.91075.114.3212168输出损耗:119.0)8.0985.0ln(5.0ln2121rrscLc881078.2103119.0168681096.41078.2106.1010314.322cQMHzHzcc7.5107.51078.214.32121682）解：108341522106943103106.631020.0750.0053.14hLrVhWJ9103.4WtWP34.01010104.3993)解：025.0015.0202.0015.02TmmlGt/1105500025.05mmdGm/11025.1103103444410510254tmGGMHzDT21212ln4ln15002lnlnMHzLcq3005.02103288]13002121[]1[qTq4)1.01.0411r11.001T41.0401.0411.00122r2.11.001T39.0401.0411.00122r5)解：①4.0503011g11RL2303011g22RL8.024.0gg21满足稳定条件0q1q21②50z121zf30z222zf30z12zcm45z1cm15z2cm15f③cmf0174.014.310632815w80,腰在R2镜右方15cm处④radw38010315.20174.014.3106328226)解：①1)12(1)(f2LRLf=1mmmf535.014.3109.01w60，腰在平面镜处②f=1m③radw33601007.110535.014.3109.022