如圖5.1所示環(huán)形激光器中順時針模式φ₊及逆時針模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時激光器可輸出兩束穩(wěn)定的光，而當(dāng)ν_A=ν₀₁時出現(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，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稱，兩種氖同位素中哪一種應(yīng)多一些。
圖5.1：
圖5.2：

長度為10cm的紅寶石棒置于長度為20cm的光諧振腔中，紅寶石694.3nm譜線的自發(fā)輻射壽命，均勻加寬線寬為。光腔單程損耗。求τ_s≈4×10^-3s，均勻加寬線寬為2×10⁵MHz.光腔單程損耗δ=0.2。求：
（1）閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù)∆n_t；
（2）當(dāng)光泵激勵產(chǎn)生反轉(zhuǎn)粒子數(shù)∆n=1.2∆n_t時，有多少個縱模可以振蕩？（紅寶石折射率為1.76）