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)密度和腔內光子數(shù)密度隨時間變化的速率方程（2）若泵浦速率，求激光能級粒子數(shù)密度n2（t）的表達式。

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

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。

設一聲光偏轉器，聲光材料為碘酸鉛晶體，聲頻可調制度為Δv＝300MHz。聲波在介質中的速度υs＝3×103m/s，而入射光束直徑D＝1mm，求可分辨光斑數(shù)。

計算每平方厘米平均功率（50W為有效截面內的功率）。

設半無限大不銹鋼厚板的表面半徑1.0毫米范圍內，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？

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

Si-Si結合鍵的離解能是337kJ/mol。試用eV單位，頻率單位表示該能量。并計算對應的波長。

釹玻璃激光器的熒光線寬ΔνF＝7.5×1012Hz，折射率為1.52，棒長l＝20cm，腔長L＝30cm，如果處于熒光線寬內的縱模都能振蕩，試求鎖模后激光脈沖功率是自由振蕩時功率的多少倍？

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。