如图2.47所示谐振腔,其中球面镜的曲率半径为R,求TEM00q,模在球面镜上的光斑半径,按照下列步骤求
(1)画出等效透镜波导,并标出可用于求解球面镜上光斑半径的一个周期,写出ABCD矩阵; (2)利用ABCD矩阵求球面镜上的光斑半径ωs。
(1)画出等效透镜波导,并标出可用于求解球面镜上光斑半径的一个周期,写出ABCD矩阵; (2)利用ABCD矩阵求球面镜上的光斑半径ωs。
第1题
设下图所示虚共焦非稳定腔的腔长L=0.25m,凸球面镜M2的直径和曲率半径分别为R2=-1m和2a2=3cm,若保持镜M2尺寸不变,并从镜M2单端输出,试问:凹面镜M1尺寸应选择多大?此时腔的往返一周的损耗是多大?
第2题
如图2.40所示的谐振腔,请按下述步骤解答。 (1)写出透镜波导周期的ABCD矩阵; (2)是否为稳定腔。
第3题
图2.29(a)所示F—P谐振腔腔长在d0附近轻微变化时,其透过光强随腔长d变化的曲线如图2.29(b)所示。已知入射至F—P腔的光源是He—Ne激光器(λ0=6328A),d0=1cm.
求 (1)图中δd的值; (2)腔的精细度; (3)腔的Q值。
第4题
如图2.21所示环形腔,求当d/R取什么范围时是稳定腔。(如果θ为光轴与镜面法线间的夹角,则对于光轴与x轴所确定平面内的傍轴光线,凹面镜等效透镜之焦距为Fx=Fcosθ,对于光轴与y轴所确定平面内的傍轴光线,等效透镜之焦距为Fy=F/cosθ,其中F=R/2,R为凹面镜曲率半径)
第5题
均匀加宽气体激光工作物质的能级图如图3.12所示
其中能级0为基态。单位体积基态分子至上能级3的泵浦速率为R3,如果τ3/τ1合适,则可获得能级3→能级1跃迁的增益。然而基态分子也可被激励到能级2(单位体积的泵浦速率为R2),如有与λ21相应的谐振腔,能级2→能级1跃迁可形成激光,它将使能级1的分子数密度增加,并使波长λ31的增益下降。假设系统处于稳态,各能级的统计权重均为1,能级2→能级1的自发辐射可忽略不计,1/τ3=1/τ30十1/τ31。 (1)假设R2=0,能级2→能级1的跃迁未形成激光,写出能级3→能级1跃迁的小信号中心频率增益系数g0(λ31)的表示式; (2)假设R2≠0,能级2→能级1跃迁被激光强烈饱和,并忽略能级2→能级1的自发辐射,写出小信号中心频率增益系数g0(λ31)的表示式。
第6题
如图2.35所示方形镜谐振腔,凸透镜两边厄米一高斯光束的参数分别为f1=πω012/λ0=6.45cm,f2=πω022/λ0=38.7cm。d1=25cm,d2=50cm,r1=0.98,r2=0.93。透镜的透过率为95%,λ0=5145
。
(1)写出TEMmnq模频率的表达式; (2)求腔内光子寿命; (3)估计腔的Q值; (4)如果腔内存在增益物质,可以使光强每程放大1.13倍,求此有源腔的光子寿命,对此结果怎样理解?
第7题
第8题
半圆曲梁EI=常数,受均布荷载q作用如图(a)所示。假定此曲梁曲率很小,忽略轴力与剪力的影响,求跨中截面C的竖向位移△CV及截面B的转角φB。
第9题
当F—P腔的长度由初始的2cm增加至2cm+0.5μm的过程中,其透过光强曲线如图2.30所示(为排版方便,将原图缩去1/10,故计算时请将尺寸复原)。已知光源为单色光源,波长为λ0。
图中所标0.4μm是腔长的实际变化量。求 (1)光源波长; (2)腔的精细度; (3)谐振腔透过峰的半高全宽度(用MHz为单位表示); (4)腔的Q值及腔内光子寿命。
第10题
如图2.45所示稳定腔,光腰所在位置(z=0)距离M1镜25cm,共焦参数f=125cm,反射镜间距离为75cm。 (1)求TEMmnq模频率和表达式; (2)求TEM12q与TEM00q模频率差; (3)求M1和M2的曲率半径。