《激光原理與激光技術(shù)》習題答案完整版北京工業(yè)大學出版社

1、激光原理與激光技術(shù)習題答案（全）激光原理與激光技術(shù)習題答案（全）習題一習題一(1)為使氦氖激光器的相干長度達到為使氦氖激光器的相干長度達到1m，它的單色性，它的單色性?????應為多大？應為多大？解：解：10101032861000106328????????????.LRc(2)?=5000的光子單色性的光子單色性?????=107，求此光子的位置不確定量，求此光子的位置不確定量?x解：解：??hp?????2hphpx???mRph

2、x5101050007102??????????????(3)CO2激光器的腔長激光器的腔長L=100cm，反射鏡直徑，反射鏡直徑D=1.5cm，兩鏡的光強反射系數(shù)分別為，兩鏡的光強反射系數(shù)分別為r1=0.985r2=0.8。求。求由衍射損耗及輸出損耗分別引起的由衍射損耗及輸出損耗分別引起的?、?c、Q、????c(設n=1)解：解：衍射損耗衍射損耗:1880107501106102262.).(.aL??????????s..cLc8

3、81075110318801?????????686810113107511061010314322???????????????....QcMHz.Hz...cc19101910751143212168?????????????輸出損耗輸出損耗:1190809850502121.)..ln(.rrln????????s..cLc881078210311901?????????686810964107821061010314322???

4、????????????....QcMHz.Hz...cc75107510782143212168?????????????(4)有一個諧振腔，腔長有一個諧振腔，腔長L=1m，兩個反射鏡中，一個全反，一個半反，半反鏡反射系數(shù)，兩個反射鏡中，一個全反，一個半反，半反鏡反射系數(shù)r=0.99，求在，求在1500MHz的范圍內(nèi)所包含的縱模個數(shù)，及每個縱模的線寬的范圍內(nèi)所包含的縱模個數(shù)，及每個縱模的線寬(不考慮其它損耗不考慮其它損耗)解：解：MH

5、zHz.Lcq150105112103288?????????11]11501500[]1[??????????qq005.0201.02???T?scLc781067.6103005.01?????????MHzcc24.01067.614.321217???????????(5)某固體激光器的腔長為某固體激光器的腔長為45cm，介質(zhì)長，介質(zhì)長30cm，折射率，折射率n=1.5，設此腔總的單程損耗率，設此腔總的單程損耗率0.01?，求

6、此激光，求此激光器的無源腔本征縱模的模式線寬。器的無源腔本征縱模的模式線寬。解：解：cmL60155.130?????s106.3661030.01π0.6cL88c??????????2.5MHz106.3663.1428cc???????121????(7)靜止氖原子靜止氖原子3S2?2P4譜線中心波長譜線中心波長0.6328?m，求當它以，求當它以0.1c速度向觀察者運動時，中心波長變?yōu)槎嗨俣认蛴^察者運動時，中心波長變?yōu)槎啻?？大?/p>

7、解：解：mcccvz???5695.06328.09.06328.0)1.01(100???????????????(9)紅寶石激光器為三能級系統(tǒng)，已知紅寶石激光器為三能級系統(tǒng)，已知S32=0.5?1071sA31=3?1051sA21=0.3?1031s。其余躍遷幾率不計。。其余躍遷幾率不計。試問當抽運幾率試問當抽運幾率W13等于多少時，紅寶石晶體將對等于多少時，紅寶石晶體將對?=0.6943?m的光是透明的？的光是透明的？解：解：0

8、2123232???AnSndtdn?322123SAnn??03233131313????SnAnWndtdn?)(323113132331313SAnnnSnAnW?????透明即透明即n1=n2175733231322132312313318)105.0103(105.0103.0)()(?????????????sSASASAnnW習題三習題三(1)若光束通過若光束通過1m長的激光介質(zhì)以后，光強增大了一倍，求此介質(zhì)的增益系數(shù)。長

9、的激光介質(zhì)以后，光強增大了一倍，求此介質(zhì)的增益系數(shù)。解：解：2lnln10??IIzG(2)計算計算YAG激光器中的峰值發(fā)射截面激光器中的峰值發(fā)射截面S32，已知，已知????F=2?1011Hz?3=2.3?104sn=1.8。解：解：222114221223222032109.1102103.28.114.341006.14mnSF???????????????????(3)計算紅寶石激光器當計算紅寶石激光器當?=?0時的峰值發(fā)射截

10、面，已知時的峰值發(fā)射截面，已知?0=0.6943?m????F=3.3?1011Hz?2=4.2msn=1.76。解：解：2241132212222220211084.2103.3102.476.114.34106943.04mnSF???????????????????習題四習題四(1)紅寶石激光器腔長紅寶石激光器腔長L=11.25cm，紅寶石棒長，紅寶石棒長l=10cm，折射率，折射率n=1.75，熒光線寬，熒光線寬????F=2?

11、105MHz，當激，當激發(fā)參數(shù)發(fā)參數(shù)?=1.16時，求：滿足閾值條件的縱模個數(shù)時，求：滿足閾值條件的縱模個數(shù)解：解：MHzHT45108116.11021?????????????cmlnLL75.1810)175.1(25.11)1(?????????MHzLcq8001075.182103228??????????101]180080000[]1[????????qTq??(2)氦氖激光器腔長氦氖激光器腔長1m，放電管直徑，放電管直

12、徑2mm，兩鏡反射率分別為，兩鏡反射率分別為100%、98%，單程衍射損耗率，單程衍射損耗率?=0.04，若Is=0.1Wmm2，Gm=3?104d求①?q=?0時的單模輸出功率時的單模輸出功率②?q=?0????D時的單模輸出功率時的單模輸出功率21解：解：①05.004.0202.004.02?????T?mmlGt1105100005.05??????mmdGm1105.12103103444?????????3105105.15