图4．5（a)为一连续工作均匀加宽激光器的能级系统，假设能级1和能级2的泵浦速率相同（即R1=R2)，能级1

图4．4所示的激光谐振腔，其两块反射镜M1和M2的反射率r1和r2分别为0．95和0．85，布儒斯特窗片每个面对特定偏振光的透过率T为98％，增益介质折射率η=1。

(1)若小信号增益系数g0=0，求无源腔光子寿命(布儒斯特窗片其他损耗忽略不计)； (2)若在中心频率处的小信号增益系数g0=4×10-3cm-1，该系统能否振荡，并说明你的理由。

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假设一均匀加宽激光器系统，其中心频率处的发射截面为10-16cm2，工作物质长度，近似等于腔长，为50cm，介质折射率η=1。初始小信号反转粒子数密度为1014cm-3，两腔镜的反射率分别为r2=0．9(T2=0．1)和r1=0．98(T1=0)，往返一周的其他损耗率a为2％。 (1)试求△n／△nt比值； (2)估算需要多长时间腔内光子数从一个噪声光子／每模增加到其105倍? (3)若激光波长为1μm，上能级寿命为1．0μs，下能级寿命近似为0，求激光器稳定工作时的激光输出光强。

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某激光器工作物质的谱线线宽为50MHz，激励速率是阈值激励速率的2倍，欲使该激光器单模振荡，腔长L应为多少?

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一连续工作的Nd：YAG激光器，从能级2→能级1的自发辐射几率(1／τ21)与能级2总辐射跃迁几率(1／τ2)的比值为0．5，能级2寿命τ2=235μs，辐射中心波长为1．064μm，假定棒长7．5cm，光束在介质内的光斑面积均为0．25cm2，耦合输出系数为0．7，阈值反转粒子数密度为5．7×1016cm-3。求： (1)在低于阈值的稳态情况下，要达到n1／n2＜1％，下能级寿命τ1应为多少? (2)若要使该激光器的输出功率P=200W，则下能级寿命τ1必须为多少才能保证下能级抽空，达到n1／n2＜1％。

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