問答題

【計(jì)算題】
考慮氦氖激光器的632.8nm躍遷，其上能級(jí)3S₂的壽命τ₂≈2×10^-8s，下能級(jí)2P₄的壽命τ₁≈2×10^-8s，設(shè)管內(nèi)氣p=266Pa：
（1）計(jì)算T=300K時(shí)的多普勒線寬∆ν_D；
（2）計(jì)算均勻線寬∆ν_H及∆ν_D/∆ν_H；
（3）當(dāng)腔內(nèi)光強(qiáng)為①接近0；②10W/cm²時(shí)諧振腔需多長才能使燒孔重疊。

答案：

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【計(jì)算題】
如圖5.1所示環(huán)形激光器中順時(shí)針模式φ₊及逆時(shí)針模φ₋的頻率為ν_A，輸出光強(qiáng)為I₊及I₋
（1）如果環(huán)形激光器中充以單一氖同位素氣體Ne²⁰，其中心頻率為ν⁰¹，試畫出ν_A≠ν₀₁及ν_A=ν₀₁時(shí)的增益曲線及反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度的軸向速度分布曲線。
（2）當(dāng)ν_A≠ν₀₁時(shí)激光器可輸出兩束穩(wěn)定的光，而當(dāng)ν_A=ν₀₁時(shí)出現(xiàn)一束光變強(qiáng)，另一束光熄滅的現(xiàn)象，試解釋其原因。
（3）環(huán)形激光器中充以適當(dāng)比例的Ne²⁰及Ne²²的混合氣體，當(dāng)ν_A=ν₀₁時(shí)，并無上述一束光變強(qiáng)，另一束光變?nèi)醯默F(xiàn)象，試說明其原因（圖5.2為Ne²⁰、Ne²²及混合氣體增益曲線），ν₀₁、ν₀₂及ν₀分別為Ne²⁰、Ne²²及混合氣體增益曲線的中心頻率，。v₀₂-v₀₁≈890MHz
（4）為了使混合氣體的增益曲線對(duì)稱，兩種氖同位素中哪一種應(yīng)多一些。
圖5.1：
圖5.2：

答案：

（1）ν_A≠ν₀₁時(shí)

【計(jì)算題】測(cè)出半導(dǎo)體激光器的一個(gè)解理端面不鍍膜與鍍?nèi)瓷淠r(shí)的閾值電流分分別為J₁與J₂。試由此計(jì)算激光器的分布損耗系數(shù)α（解理面的反射率r≈0.33）。

答案：

不鍍膜的時(shí)候，激光器端面的反射率即為r，鍍了全發(fā)射膜之后的反射率為R=1，設(shè)激光器的長度為l，則有