激光原理与激光技术习题答案
习题一
1为使氦氖激光器的相干长度达到1m，它的单色性应为多大？解：
25000的光子单色性107，求此光子的位置不确定量x解：
3CO2激光器的腔长L100cm，反射镜直径D15cm，两镜的光强反射系数分别为r10985r208。求由衍射损耗及输出损耗分别引起的、c、Q、c设
1
解：衍射损耗
输
出
损
耗

4有一个谐振腔，腔长L1m，两个反射镜中，一个全反，一个半反，半反镜反射系数r099，求在1500MHz的范围内所包含的纵模个数，及每个纵模的线宽不考虑其它损耗解：
5某固体激光器的腔长为45cm，介质长30cm，折射率
15，设此腔总的单程损耗率001，求此激光器的无源腔本征纵模的模式线宽。解：
110
f6氦氖激光器相干长度1km，出射光斑的半径为r03mm，求光源线宽及1km处的相干面积与相干体积。
解：
习题二
1自然加宽的线型函数为相等）再求线宽。解：①线型函数的最大值为
求①线宽②若用矩形线型函数代替两函数高度令
②矩形线型函数的最大值若为
则其线宽为
2发光原子以02c的速度沿某光波传播方向运动，并与该光波发生共振，若此光波波长05m，求此发光原子的静止中心频率。
解：
3某发光原子静止时发出0488m的光，当它以02c速度背离观察者运动，则观察者认为它发出的光波长变为多大？解：4激光器输出光波长10m，功率为1w，求每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数。
解：
6红宝石调Q激光器中有可能将几乎全部的Cr3激发到激光上能级，并产生激光巨脉冲。设红宝石棒直径为1cm，长为75cm，Cr3的浓度为2109cm3，脉冲宽度10
s，求输出激光的最大能量和脉冲功率。
210
f解：
7静止氖原子3S22P4谱线中心波长06328m，求当它以01c速度向观察者运动时，中心波长变为多大？
解：
9红宝石激光器为三能级系统，已知S32051071sA3131051sA21031031s。其余跃迁几率不计。试问当抽运几率W13等于多少时，红宝石晶体将对06943m的光是透明的？
解：
W13A31
S32A21
透明即
1
2
习题三
1若光束通过1m长的激光介质以后，光强增大了一倍，求此介质的增益系数。解：
2计算YAG激光器中的峰值发射截面S32，已知F21011Hz323104s
18。解：
3计算红宝石激光器当0时的峰值发射截面，已知006943mF331011Hz242ms
176。解：
习题四
1红宝石激光器腔长L1125cm，红宝石棒长l10cm，折射率
175，荧光线宽F2105MHz，当激发参数116时，求：满足阈值条件的纵模个数解：
2氦氖激光器腔长1m，放电管直径2mm，两镜反射率分别为100、98，r