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。

欲設(shè)計一對稱光學(xué)諧振腔，波長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，問此時鏡的曲率半徑和腔中心光斑尺寸多大？

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。

一種光盤的記錄范圍為內(nèi)徑50mm、外徑130mm的環(huán)形區(qū)域，記錄軌道的間距為2μm。假設(shè)各軌道記錄位的線密度均相同，記錄微斑的尺寸為0.6μm，間距為1.2μm，試估算其單面記錄容量。

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？

試討論非共焦腔諧振頻率的簡并性、縱模間隔及橫模間隔，并與共焦腔進(jìn)行比較。

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

如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

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。