1、 1.2 1一質地均勻的資料對光的吸收為一質地均勻的資料對光的吸收為0.01 mm-1，光經過長，光經過長10cm的資料后，出射光強為入的資料后，出射光強為入射光強的百分之幾？射光強的百分之幾？2一光束經過長度為一光束經過長度為1m的均勻激活的任務物質，假設出射光強是入射光的均勻激活的任務物質，假設出射光強是入射光強的兩倍，試求該物質的增益系數？強的兩倍，試求該物質的增益系數？解：解：10zII e0.01 10010/36.8%zI Ieee20GzII e101lnln20.69IGmLI 1.4 設一光子的波長為設一光子的波長為= 510-1m，單色，單色性性 / = 10-7 ，試求光

2、子位置的不確定量，試求光子位置的不確定量x 。假設光子的波長變為假設光子的波長變為510-4m X射線射線 ，和，和510-8m 射線射線 ，那么相應的，那么相應的x又是多又是多少？少？解：解：0PP /Ph2/PPh x Ph 2/xhP 15 10m 26/55 10 xmm 45 10m 335 105 10 xmm 85 10m 75 100.5xmm 1.7 假設任務物質的某一躍遷波長為假設任務物質的某一躍遷波長為100nm的的遠紫外光，自發躍遷幾率遠紫外光，自發躍遷幾率A10等于等于106S-1 ，試問：，試問：1該躍遷的受激輻射愛因斯坦系數該躍遷的受激輻射愛因斯坦系數B10是多少

3、？是多少？2為使受激躍遷幾率比自發躍遷幾率大三倍，為使受激躍遷幾率比自發躍遷幾率大三倍，腔內的單色能量密度腔內的單色能量密度 應為多少？應為多少？解：解：13103108AhBc 367331632110101033410106 108886.63 10A cABm SJhh 21131010101046.67 10WAJSmBB 1.10 1一光束入射到長為一光束入射到長為10cm，增益系數，增益系數為為0.5 cm-1的任務物質中，求出射光強對入射光強的任務物質中，求出射光強對入射光強的比值；的比值；2一初始光強為一初始光強為 I0 波長為波長為的光束入的光束入射到長為射到長為l 的任務物

4、質中，假設它的增益系數的任務物質中，假設它的增益系數為為 ，式中，式中A和和k為常數。試求為常數。試求從任務物質出射的光強從任務物質出射的光強 I 的表達式的表達式 。2cos (0)GAkzzl解：解：10GzII e50/GzI Iee220000000exp( )expcos(1 cos2)exp21exp(sin2 )24lllIIG z dzIAkzdzAkzIdzAIAlklk 2.6 證明：當證明：當 ， 時，該腔是非穩定；時，該腔是非穩定；僅僅 當當 時，該腔是臨界腔時，該腔是臨界腔112RL222RL12RRR3R2R1L1L2證明：根據光線傳播的軌跡，總的坐標變換為：證明：

5、根據光線傳播的軌跡，總的坐標變換為：121112101011101221101010101xxLLLRR L121112101011101221101010101xxLLLRR 1111xxxABMCD 解得：解得：2121211121212122222221(1)(1)LARLLLLLLLDRRRRRRR 1212121211112()1()(1)2LLLLLADLRRRRR 1212121211112()1()(1)2LLLLLADLRRRRR 當當 ， 時，時，112RL222RL1212121212112111()1()(1)222221()12LLLLLADLLLLLLLLLL 該腔

6、是非穩定該腔是非穩定腔腔112RR當當 時，時，2該腔是臨界腔該腔是臨界腔111()1(1) 112LLADLL 2.13 激光入射到激光入射到F-P腔中，其輸出由光電二極腔中，其輸出由光電二極管接納，這時輸出電壓正比于激光功率，得到如管接納，這時輸出電壓正比于激光功率，得到如圖的電壓波形，試求：圖的電壓波形，試求：1波長；波長；2腔長；腔長；3光光子的壽命子的壽命R ； 4假設腔內充溢增益系數為假設腔內充溢增益系數為G的的介質，為得到振蕩，介質，為得到振蕩，G應為多少？應為多少？125MHZ2.5MHZ51014 HZ解：解：18143 100.65 10Cm312RR86116.37 10

7、222.5 10RRs 4RLC6.3%RLC6.3%G112.52qqqCMHZL1.22qCLm21 2.20 思索一臺氬離子激光器，其對稱穩定球思索一臺氬離子激光器，其對稱穩定球面腔的腔長面腔的腔長L=1m，波長，波長= 0.5145m，腔鏡的曲，腔鏡的曲率半徑率半徑R=4m，試計算基模光斑尺寸和鏡面上的光，試計算基模光斑尺寸和鏡面上的光斑尺寸。斑尺寸。解：解：1/42121/4222422()()(2)4.98 10(2)LRRLL RLRLR LmRLL1/42021/42242() (2)(22 )(2)4.65 104L RLRLRLRLLm 2.28 設對稱雙凸非穩定腔的腔長設

8、對稱雙凸非穩定腔的腔長L=1m，腔鏡，腔鏡的曲率半徑的曲率半徑R=-5m，試求單程和往返功率損耗率。，試求單程和往返功率損耗率。解：解：12111.2LLggRR 12121222(1)13.472Mg gg gg g 12mmm23.472Mm12211171.2%M 21191.7%M 往返 2.35 思索一虛共焦非穩定腔，任務波長思索一虛共焦非穩定腔，任務波長= 1.06m，腔長，腔長L=0.3m，等效菲涅耳數，等效菲涅耳數Neq=0.5，往返損耗率往返損耗率= 0.5，試求單端輸出時，鏡，試求單端輸出時，鏡M1和和M2的半徑和曲率半徑。的半徑和曲率半徑。解：解：212eqMaNL211

9、0.5M 2M a為輸出端半徑為輸出端半徑428.74 101eqN LamM2122RRL 12RMR12.05Rm21.45Rm 復習提綱復習提綱氦氖激光器的能級圖；譜線競爭；任務的激發原理；氦氖激光器的能級圖；譜線競爭；任務的激發原理；舉出幾種可調諧激光器；染料激光器的三重態影響以及如舉出幾種可調諧激光器；染料激光器的三重態影響以及如何抑制？何抑制？調調Q和鎖模技術的根本原理；兩種技術在脈寬范圍上的差別？和鎖模技術的根本原理；兩種技術在脈寬范圍上的差別？ 均勻增寬與非均勻增寬的區別；用蘭姆凹陷法如何實現穩頻？均勻增寬與非均勻增寬的區別；用蘭姆凹陷法如何實現穩頻？選模方法選模方法證明穩定腔證明穩定腔