激光的遠(yuǎn)場發(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的衍射極限角θ衍（半角）＝1.22λ/d。在實際應(yīng)用中遠(yuǎn)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(yuǎn)場發(fā)散角和以放電管直徑d＝2mm為輸出孔的衍射極限角。

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

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？

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。

計算每平方厘米平均功率（50W為有效截面內(nèi)的功率）。

計算腔長為1m的共焦腔基橫模的遠(yuǎn)場發(fā)散角，設(shè)λ＝6328Å，10km處的光斑面積多大？有一普通探照燈，設(shè)發(fā)散角為2°，則1km遠(yuǎn)處的光斑面積多大？

如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

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。

用如圖所示的倒置望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)改善由對稱共焦腔輸出的光束方向性。已知二透鏡的焦距分別為f1＝2.5cm，f2＝20cm，w0＝0.28mm，l1〉〉f1（L1緊靠腔的輸出鏡面），求該望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)光束發(fā)散角的壓縮比。

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？