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(wèn)：維持該激光器振蕩的最小增益系數(shù)為多大？

激光的遠(yuǎn)場(chǎng)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(guò)輸出孔時(shí)的衍射極限角θ衍（半角）＝1.22λ/d。在實(shí)際應(yīng)用中遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角常用愛(ài)里斑衍射極限角來(lái)近似。試計(jì)算腔長(zhǎng)為30cm的氦氖激光器，所發(fā)波長(zhǎng)λ＝6328Å的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角和以放電管直徑d＝2mm為輸出孔的衍射極限角。

用如圖所示的倒置望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)改善由對(duì)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。

考慮一用于氬離子激光器的穩(wěn)定球面腔，波長(zhǎng)λ＝0.5145μm，腔長(zhǎng)L＝1m，腔鏡曲率半徑R1=1.5m，R2=4m。試計(jì)算光腰尺寸和位置，兩鏡面上的光斑尺寸。

試說(shuō)明相位測(cè)距的原理。若激光相位測(cè)距量程要求達(dá)到5Km，測(cè)量最小可分辯距離為1mm，而測(cè)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？

欲設(shè)計(jì)一對(duì)稱光學(xué)諧振腔，波長(zhǎng)λ＝10.6μm，兩反射鏡間距L＝2m，如選擇凹面鏡曲率半徑R=L，試求鏡面上光斑尺寸。若保持L不變，選擇R〉〉L，并使鏡面上的光斑尺寸ws＝0.3cm，問(wèn)此時(shí)鏡的曲率半徑和腔中心光斑尺寸多大？

如果使用發(fā)散（全）角為3毫弧度的氦氖激光器，如何設(shè)計(jì)其擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求？

D-T核聚變，壓縮點(diǎn)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(diǎn)火時(shí)，核聚變釋放能是等離子體熱能的1500倍。

設(shè)半無(wú)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(qiáng)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(wèn)材料表面光束中心的最高溫度是多少？

He-Ne激光器輻射6328A光波，其方形鏡對(duì)稱共焦腔，腔長(zhǎng)=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(wèn)：（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？