設(shè)半無限大不銹鋼厚板的表面半徑1.0毫米范圍內(nèi)，受到恒定的勻強(qiáng)圓形激光束的加熱。如果激光束總功率為5kW，吸收率為6%，不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為0.26W/cm•℃，試問材料表面光束中心的最高溫度是多少？

如果使用發(fā)光面為1×3µ2的半導(dǎo)體激光器，又如何設(shè)計(jì)其擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)？

激光的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角θ（半角）還受到衍射效應(yīng)的限制。它不能小于激光通過輸出孔時(shí)的衍射極限角θ衍（半角）＝1.22λ/d。在實(shí)際應(yīng)用中遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角常用愛里斑衍射極限角來近似。試計(jì)算腔長(zhǎng)為30cm的氦氖激光器，所發(fā)波長(zhǎng)λ＝6328Å的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角和以放電管直徑d＝2mm為輸出孔的衍射極限角。

He-Ne激光器輻射6328A光波，其方形鏡對(duì)稱共焦腔，腔長(zhǎng)=0.2m。腔內(nèi)同時(shí)存在TEM00，TEM11，TEM22橫模。若在腔內(nèi)接近鏡面處加小孔光闌選取橫模，試問：（1）如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？（2）如同時(shí)使TEM00，TEM11模振蕩而抑制TEM22振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

D-T核聚變，壓縮點(diǎn)燃的燃料密度和半徑之積ρR=3~4g/cm2，等離子的能量是1kev，試證核聚變點(diǎn)火時(shí)，核聚變釋放能是等離子體熱能的1500倍。

試求激光光軸處鐵的熔化深度。已知鐵的表面反射率為80%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.82W/cm•℃，密度為7.87g/cm3，比熱為0.449J/g•℃，且均不隨溫度而變化。

試求出方形鏡對(duì)稱共焦腔鏡面上TEM30模的節(jié)線位置的表達(dá)式（腔長(zhǎng)L、光波波長(zhǎng)λ、方形鏡邊長(zhǎng)a）。這些節(jié)線是否等間距？

如同時(shí)使TEM00，TEM11模振蕩而抑制TEM22振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

已知波長(zhǎng)λ＝0.6328μ的兩高斯光束的束腰半徑w10，w20分別為0.2mm，50μ，試問此二光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角分別為多少？后者是前者的幾倍？

試與氬弧焊設(shè)備（104W／cm2）及氧乙炔焰（103W／cm2）比較，分別為它們的多少倍？