第1题
从示波器上观测到一锁模气体激光器的输出脉冲波形如图6.11所示,假定光探测器和示波器响应足够快。根据脉冲包络波形I(t)=I0e-(t/τ)2及图中所示参数,求: (1)激光器的腔长为多长时才能产生图示的脉冲输出; (2)从图上求出激光脉冲的半高全宽及参数τ的数值; (3)光脉冲峰值功率和平均功率的比值; (4)给出该激光器输出光脉冲电场频谱和功率谱表达式。
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第2题
图6.10所示调Q红宝石激光器的两面反射镜的透过率分别为T2=0,T1=0.2,光束截面积A=0.8cm2,腔长L=15cm,红宝石工作物质长度lg=10cm,折射率ηg=1.78,发射中心波长λ0为694.3nm,发射截面σ=2.5×10-20cm-2,为方便计算,假定能级的统计权重相等。Q开关长度ls为2cm,折射率ηs=2.7;Q开关打开时的附加损耗系数αs=0.1cm-1,腔内其他参数如图中所示。若该器件被泵浦到阈值增益的4倍,试求其Q开关打开时的起始反转粒子数密度,调Q脉冲峰值功率、脉冲输出能量和脉冲宽度。
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第3题
若三能级调Q激光器的腔长L大于工作物质长l,η及η分别为工作物质及腔中其余部分的折射率,激光跃迁上下能级的统计权重相等,试求峰值输出功率Pm表示式。
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第4题
如图6.13所示Nd:YAG激光器的两面反射镜的透过率分别为T2=0,T1=0.1,2ω0=1mm,l=7.5cm,L=50cm,Nd:YAG的激光波长发射截面σ=8.8×10-19cm2,工作物质的单通损耗Ti=6%,折射率η=1.836,所加泵浦功率为不加Q开关时阈值泵浦功率的2倍,Q开关为快速开关,且很薄。试求其输出光脉冲峰值功率、能量利用率、输出光脉冲能量和脉冲宽度。
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