如图2.25所示平一凹谐振腔,腔长d=(3/4)R2,r1=0.99,r2=0.97(r1、r2分别为两反射镜的反射率)。
如图2.25所示平一凹谐振腔,腔长d=(3/4)R2,r1=0.99,r2=0.97(r1、r2分别为两反射镜的反射率)。 (1)求腔中TEM00模的谐振频率表达式; (2)如果球面镜曲率半径是2.0m,波长为5000A,求:(a)腔的自由光谱区,分别用单位MHz和A表示;(b)腔的Q值;(c)腔内光子寿命(用ns为单位表示);(d)腔的精细度。
如图2.25所示平一凹谐振腔,腔长d=(3/4)R2,r1=0.99,r2=0.97(r1、r2分别为两反射镜的反射率)。 (1)求腔中TEM00模的谐振频率表达式; (2)如果球面镜曲率半径是2.0m,波长为5000A,求:(a)腔的自由光谱区,分别用单位MHz和A表示;(b)腔的Q值;(c)腔内光子寿命(用ns为单位表示);(d)腔的精细度。
第1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2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3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4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5题
一均匀加宽环形激光器工作物质的中心频率小信号增益系数是0.2cm-1,饱和光强为10mW/cm2。谐振腔各参数如图4.18所示,r1=r3=r4=0.98,T1=T3=T4=0,T2=1一r2,增益介质长度lg=10cm,光隔离器长度ld=2cm,其损耗系数为0.5cm-1,腔内光按逆时针方向传播。若光频率为辐射跃迁中心频率,M2镜透过率可变,假设增益和损耗均不随传输距离变化,并为简单起见,腔内折射率均设为1。 (1)用高Q(低损耗)腔近似的简单分析方法,求归一化输出光强(Iout/Is)和透过率T2的函数关系并画出其曲线; (2)求最佳透过率。
第6题
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寿命τ1≈0,能级2寿命τ2=100ns,能级2至能级1跃迁中心频率处的发射截面σ=1.3×10-17cm2,能级0未抽空。光谐振腔其他参数如图4.5(b)所示。
试求: (1)能级2至能级1跃迁小信号增益系数为0.05cm-1时所需的单位体积泵浦功率(单位:W/cm3); (2)从腔的右端可获得的激光输出光强。
第7题
假设下图所示谐振腔是稳定腔,凸透镜左、右高斯光束的共焦参数为f1、f2。
(1)在球面反射镜处的高斯光束等相位面曲率半径是多少?
(2)光子寿命是多少?
(3)试推导出TEMmnq模的谐振频率表达式(腔为方形镜谐振腔)。
第8题
假设图2.28所示谐振腔是稳定腔,凸透镜左、右高斯光束的共焦参数为f1、f2。 (1)在球面反射镜处的高斯光束等相位面曲率半径是多少? (2)光子寿命是多少? (3)试推导出FEMmnq模的谐振频率表达式(腔为方形镜谐振腔)。
第9题
设法布里-珀罗谐振腔(简称法一珀腔)长5cm,用扩展光源作实验,光波波长为0.6μm.问:
第10题
一氦氖激光器的小信号增益系数g0()=2.5×10-3cm-1,多普勒线宽△=1.5GHz;谐振腔两端面反射镜的反射率分别为97%和100%,腔内其他损耗忽略不计。激光器工作时,由于温度引起腔长(L)的微小变化会导致纵模频率漂移,若要使激光器总是在一个或两个(不能多于两个)模式运转,求谐振腔长度L的范围(设工作物质长度等于腔长)。
第11题
(1)判别腔的稳定性; (2)求输出端光斑大小; (3)若输出端刚好位于焦距F=0.1m的薄透镜焦平面上,求经透镜聚焦后的光腰大小和位置。