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。

如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

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

計算每平方厘米平均功率（50W為有效截面內(nèi)的功率）。

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，核聚變釋放能是等離子體熱能的1500倍。

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？

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？

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(shí)現(xiàn)這個要求？

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(shí)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。