如圖5.1所示環(huán)形激光器中順時針模式φ+及逆時針模φ−的頻率為νA,輸出光強為I+及I−
(1)如果環(huán)形激光器中充以單一氖同位素氣體Ne20,其中心頻率為ν01,試畫出νA≠ν01及νA=ν01時的增益曲線及反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度的軸向速度分布曲線。
(2)當νA≠ν01時激光器可輸出兩束穩(wěn)定的光,而當νA=ν01時出現(xiàn)一束光變強,另一束光熄滅的現(xiàn)象,試解釋其原因。
(3)環(huán)形激光器中充以適當比例的Ne20及Ne22的混合氣體,當νA=ν01時,并無上述一束光變強,另一束光變?nèi)醯默F(xiàn)象,試說明其原因(圖5.2為Ne20、Ne22及混合氣體增益曲線),ν01、ν02及ν0分別為Ne20、Ne22及混合氣體增益曲線的中心頻率,。v02-v01≈890MHz
(4)為了使混合氣體的增益曲線對稱,兩種氖同位素中哪一種應(yīng)多一些。
圖5.1:
圖5.2:
(1)νA≠ν01時
不鍍膜的時候,激光器端面的反射率即為r,鍍了全發(fā)射膜之后的反射率為R=1,設(shè)激光器的長度為l,則有