飽和光強Is(v)是激光介質(zhì)的一個重要參數(shù)。證明均勻增寬介質(zhì)在中心頻率v0處的飽和光強,并計算均勻增寬介質(zhì)染料若丹明6G在λ0=0.5950μm處的飽和光強。(已知τ=5.5×10-9s,Δv=4.66×1013Hz,μ=1.36)
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欲設計一對稱光學諧振腔,波長λ=10.6μm,兩反射鏡間距L=2m,如選擇凹面鏡曲率半徑R=L,試求鏡面上光斑尺寸。若保持L不變,選擇R〉〉L,并使鏡面上的光斑尺寸ws=0.3cm,問此時鏡的曲率半徑和腔中心光斑尺寸多大?
一對稱共焦腔的腔長L=0.4m,激光波長λ=0.6328μm,求束腰半徑和離腰56cm處光斑半徑。
Si-Si結(jié)合鍵的離解能是337kJ/mol。試用eV單位,頻率單位表示該能量。并計算對應的波長。
激光的遠場發(fā)散角θ(半角)還受到衍射效應的限制。它不能小于激光通過輸出孔時的衍射極限角θ衍(半角)=1.22λ/d。在實際應用中遠場發(fā)散角常用愛里斑衍射極限角來近似。試計算腔長為30cm的氦氖激光器,所發(fā)波長λ=6328Å的遠場發(fā)散角和以放電管直徑d=2mm為輸出孔的衍射極限角。
若一個直角誤差為δα,試計算出射光線與原入射光線的夾角。
考慮如圖所示的He-Ne激光器,設諧振腔的腔鏡為圓形鏡。試求TEM00和TEM10模之間的頻率差。假定TEM00q模的單程衍射損耗δ00<0.1%,試問:維持該激光器振蕩的最小增益系數(shù)為多大?
如果使用發(fā)散(全)角為3毫弧度的氦氖激光器,如何設計其擴束光學系統(tǒng)以實現(xiàn)這個要求?
試說明相位測距的原理。若激光相位測距量程要求達到5Km,測量最小可分辯距離為1mm,而測相靈敏度為2π/1000,那么至少要幾個調(diào)制頻率才能滿足上述技術(shù)要求?
試求在鎖模情況下,光脈沖的周期、寬度和峰值功率各是多少?
計算每平方厘米平均功率(50W為有效截面內(nèi)的功率)。