紅寶石激光器為三能級系統(tǒng)，其能級躍遷如下圖所示；（1）與出各能級粒子數(shù)密度和腔內(nèi)光子數(shù)密度隨時(shí)間變化的速率方程（2）若泵浦速率，求激光能級粒子數(shù)密度n2（t）的表達(dá)式。

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？

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？

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。

一共焦腔（對稱）L＝0.40m，λ＝0.6328μm，束腰半徑w0=0.2mm，求離腰56cm處的光束有效截面半徑。

試說明相位測距的原理。若激光相位測距量程要求達(dá)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(gè)調(diào)制頻率才能滿足上述技術(shù)要求？

考慮如圖所示的He-Ne激光器，設(shè)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)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)？

He-Ne激光器輻射6328A光波，其方形鏡對稱共焦腔，腔長=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？

設(shè)一聲光偏轉(zhuǎn)器，聲光材料為碘酸鉛晶體，聲頻可調(diào)制度為Δv＝300MHz。聲波在介質(zhì)中的速度υs＝3×103m/s，而入射光束直徑D＝1mm，求可分辨光斑數(shù)。