用如圖所示的倒置望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)改善由對稱共焦腔輸出的光束方向性。已知二透鏡的焦距分別為f1＝2.5cm，f2＝20cm，w0＝0.28mm，l1〉〉f1（L1緊靠腔的輸出鏡面），求該望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)光束發(fā)散角的壓縮比。

試與氬弧焊設(shè)備（104W／cm2）及氧乙炔焰（103W／cm2）比較，分別為它們的多少倍？

如果使用發(fā)散（全）角為3毫弧度的氦氖激光器，如何設(shè)計其擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)以實現(xiàn)這個要求？

如同時使TEM00，TEM11模振蕩而抑制TEM22振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

激光的遠(yuǎn)場發(fā)散角θ（半角）還受到衍射效應(yīng)的限制。它不能小于激光通過輸出孔時的衍射極限角θ衍（半角）＝1.22λ/d。在實際應(yīng)用中遠(yuǎn)場發(fā)散角常用愛里斑衍射極限角來近似。試計算腔長為30cm的氦氖激光器，所發(fā)波長λ＝6328Å的遠(yuǎn)場發(fā)散角和以放電管直徑d＝2mm為輸出孔的衍射極限角。

計算每平方厘米平均功率（50W為有效截面內(nèi)的功率）。

兩支He-He激光器的結(jié)構(gòu)及相對位置如圖所示。問在什么位置插入一個焦距為多大的透鏡能夠?qū)崿F(xiàn)兩個腔之間的模匹配？

試求出方形鏡對稱共焦腔鏡面上TEM30模的節(jié)線位置的表達(dá)式（腔長L、光波波長λ、方形鏡邊長a）。這些節(jié)線是否等間距？

試討論非共焦腔諧振頻率的簡并性、縱模間隔及橫模間隔，并與共焦腔進(jìn)行比較。

如果使用發(fā)光面為1×3µ2的半導(dǎo)體激光器，又如何設(shè)計其擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)？