三大部分：
一、书上的课后习题。
二、课件中的例题。
三、补充的例题如下。
1. 腔长为1m的氩离子激光器，发射中心频率
ν＝5.85⨯l014Hz，荧光线宽ν∆＝3⨯l08 Hz，。问它可能存在几个纵模?相应的q值为多少？(设η=1)
CH4 2. 静止氖原子的3S2-2P4谱线中心波长为632.8nm，设氖原子以0.5c（c为真空中光速）的速度向着观察者运动，其中心波长变为多少？
CH4 3. He-Ne激光器中，Ne原子发光波长为632.8nm，光谱对应的上能级3S2态的平均寿命г2=2×10-8s，下能级2P4态的平均寿命г1=1.2×10-8s，气体放电管内的压强为2Torr，管内气体温度为T=350K，试求其均匀增宽和非均匀增宽分别为多少？（a=95MHz/Torr，μmol=20）
4.一个氩离子激光器的稳定球面腔，波长λ=0.5145μm，腔长L=1m，腔镜曲率半径R1=2m，R2=4m，试计算束腰半径尺寸和位置，并画出等效共焦腔的位置。
（
1
212124 02
12
()()() [()]
(2)
L R L R L R R L
R R L
λ
ω
π
--+-=
+-
）
5. 稳定谐振腔的一块反射镜的曲率半径R1=2L，求另一块反射镜的曲率半径的取值范围。
6.稳定谐振腔的两块反射镜的曲率半径分别为R1=80cm
，R2=100cm，求腔长L的取
值范围。
7.试利用往返矩阵证明共焦腔为稳定腔，即任意傍轴光线在其中可以往返无限多次，而且两次往返即自行闭合。
8.今有一球面腔，R1=1.5m，R2=-1M，L=80CM。试证明该腔为稳定腔：求出它的等价共焦腔的参数，在图上画出等价共焦腔的具体位置。
9. 写出共轴球面镜腔的稳定条件，并计算判断下列谐振腔是否为稳定腔(R1，R2为腔镜的曲率半径，L为腔长)。(1) R1=－2m，R2=1m，L=1m；(2) R1=－1m，R2=1.5m，L=1m；(3) R I=1m，R2=0.5m，L=2m。
10.激光器的谐振腔有一面曲率半径为1M的凸面镜和曲率半径为2m的凹面镜组成，工作物质长0.5m。其折射率为1.52。求腔长L在什么范围内是稳定腔。
11. He-Ne激光器采用平凹腔，凹面镜的曲率半径R=2m，腔长L=1m，试求：（1）离输出端（平面镜）1m处的基模高斯光束的光斑大小；（2）基模高斯光束束腰光
斑的大小及位置；（3）光束的远场发散角。
12. 一工作物质总粒子数密度253n 510m =⨯，2n 0≈，1n n ≈，吸收系数10.6cm α-=，
试求吸收截面12?σ=，若粒子反转数密度317cm 105n -⨯=∆，且12g g =，试求介质的增益系数G ?=
13.He —Ne 激光器的中心频率0ν＝4.74×1014Hz ，荧光线宽ν∆＝1.5⨯l09Hz 。今腔长L ＝lm ，问可能输出的纵模数为多少？
14．某高斯光束光腰大小为ω0＝1.14mm ，波长λ＝10.6um 。求与腰相距30cm 处的光斑大小及波前曲率半径。
13.设一对激光器能级为（书中的第三题第一章）
15. （CH1）如果激光器和微波激射器分别在λ=10μm 、λ=500μm 和ν=3000MHz 输出1W 连续功率、问每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少？
p-99 16.若已知高斯光束之ω0=0.3mm,λ=632.8nm 。求束腰处的q 参数值，与腰束相距30cm 处的q 参数值，以及在与腰束相距无限远处的q 值。
17.（CH4）红宝石激光器中，Cr 3+粒子数密度差Δn=6×1016/cm 3，波长λ=694.3nm ，自发辐射寿命Гs≈3×10-3s ，折射率η≈1.76。仅考虑自然加宽效果，上下能级简并度为（1）1.试求：该激光器的自发辐射系数A 21；
（2）线性峰值
（3）中心频率处小信号增益系数g 0
（4）中心频率处饱和增益系数g 。
18. （CH1）（1）一质地均匀的材料对光的吸收系数为0.01mm -1，光通过长10cm 的该材料后，出射光强为入射光强的百分之几？（2）一束光通过长度为1m 的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍，试求该物质的增益系数。
20.一球面镜腔，两腔镜的曲率半径分别为1 2.5R m =，2 1.5R m =-，试问腔长Ｌ在什么范围内变化时该腔为稳定腔？
P99--21.某高斯光束ω0=0.3mm,λ=632.8nm 。今用F=2cm 的锗透镜来聚焦，当腰束与透镜的距离为10m 、1m 、10cm 、0时，求焦斑的大小和位置，并分析所得的结果。
22. （CH4）氦氖激光器中Ne 20能级2S 2-2P 4的谱线为1.1523um 。这条谱线的自发辐射几率A 为6.54×106s -1，放电管气压P=260帕；碰撞系数α=700KHz/帕；激光温度T=400K ，M=112;试求：
（1）均匀线宽ΔνH ；（2）多普勒线宽ΔνD
分析在气体激光器中，哪种线宽占优势。
CH5 23、脉冲掺钕钇铝石榴石激光器的两个反射镜透过率T 1、T 2分别为0和0.5.工作物质直径d =0.8cm 。折射率η=1.836，总量子效率为1，荧光线宽ΔνF =1.95×1011Hz ，自发辐射寿命Гs≈2.3×10-4s.假设光泵吸收带的平均波长λp =0.8μm 。试估算激光器在中心频率处所需吸收的阈值泵浦能量E pt 。
24.（CH1）某以分子能级E4到三个较低能级E1、E2和E3的自发跃迁几率分别是A43=5*107s-1，A42=1*107s-1，A41=3*107s-1，试求该分子E4能级的自发辐射寿命Г4.若Г1=5×107s-1，Г2=6×107s-1，Г3=1×107s-1，，在对E4连续激发并达到稳态时，试求相应能级上的粒子数比值n1/n4,n2/n4和n3/n4，并回答这时在哪两个能级间实现了集居数反转。
25.由两个凹面镜组成的球面腔，如图，凹面镜的曲率半径为2m,3m,腔长为1m，发光波长为600nm。求：（1）求出等价共焦腔的焦距f，束腰大小w0，及束腰位置；（2）求出距左侧凹面镜向右3.333米处的腰束大小w及波面曲率半径R。
26.一束Ar+高斯激光束，束腰半径为0.41mm。束腰位置恰好在凸透镜前表面上，激光输出功率为400w（指有效截面内的功率），透镜焦距为10mm，计算Ar+激光束经透镜聚焦后，交点处光斑有效截面内的平均功率密度。（Ar+激光波长为514.5nm）
CH5 27.长度为10cm的红宝石棒置于长度为20cm的光谐振腔中，红宝石694.3nm 谱线的自发辐射寿命Гs≈3×10-3s，均匀加宽线宽为2×105MHz，光腔单程损耗因子δ=0.2.求
（1）中心频率处阈值反转粒子数Δn t；
（2）当光泵激励产生反转粒子数Δn=1.2Δn t时，有多少个纵模可以振荡？（红宝石折射率为1.76）
CH5 28.考虑氦氖激光器的632.8nm跃迁，其上能级3S2的寿命Г2≈2×10-8s，下能级2P4的寿命Г1≈2×10-8s，设管内气压P=266Pa：
（1）计算T=300K时的多普勒线宽ΔνD
（2）计算均匀线宽ΔνH及ΔνD/ΔνH
CH5 29.测出半导体激光器的一个解理端面不镀膜与镀全反射膜时的阈值电流分别为J1与J2，试由此计算激光器的分布损耗系数α（解理面的反射率r≈0.33）
CH5--P184 30.低增益均匀加宽单模激光器中，输出镜最佳透射率T m及阈值透射率T t可由实验测出，试求往返净损耗α及中心频率小信号增益系数g m(假设振荡频率ν=ν0)。
31.CO2激光器输出光ω0=3mm，λ=10.6μm。用一个F=2cm的凸透镜聚焦，求欲得到ω'0=0.3mm，及2.5μm时透镜应放在什么位置。
P99 32.如图光学系统，如入射光λ=10.6μm，求ω0″及l3.
