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•℃。如果圓形激光束是TEM00模的高斯光束，它在不銹鋼厚板表面上的有效光束截面半徑是1.0毫米，材料表面光束中心得到的最高溫度有多高？它是勻強圓形激光束所得到的最高溫度的幾倍？

一高斯光束束腰半徑w0＝0.2mm，λ＝0.6328μ，今用一焦距f為3cm的短焦距透鏡聚焦，已知腰粗w0離透鏡的距離為60cm，在幾何光學(xué)近似下求聚焦后光束腰粗。

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(nèi)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？

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？

若使表面溫度控制在鐵的沸點（3160K）以下，試問需要激光單個脈沖的能量是多大？

采用聲光損耗調(diào)制元件鎖模時，調(diào)制器上加電壓u=V0cos2πft。試問電壓的頻8率f為多大？

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？

如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

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。

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？