紅寶石激光器為三能級(jí)系統(tǒng)，其能級(jí)躍遷如下圖所示；（1）與出各能級(jí)粒子數(shù)密度和腔內(nèi)光子數(shù)密度隨時(shí)間變化的速率方程（2）若泵浦速率，求激光能級(jí)粒子數(shù)密度n2（t）的表達(dá)式。

試求激光光軸處鐵的熔化深度。已知鐵的表面反射率為80%，導(dǎo)熱系數(shù)為0.82W/cm•℃，密度為7.87g/cm3，比熱為0.449J/g•℃，且均不隨溫度而變化。

如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

D-T核聚變，壓縮點(diǎn)燃的燃料密度和半徑之積ρR=3~4g/cm2，等離子的能量是1kev，試證核聚變點(diǎn)火時(shí)，核聚變釋放能是等離子體熱能的1500倍。

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？

設(shè)半無(wú)限大不銹鋼厚板的表面半徑1.0毫米范圍內(nèi)，受到恒定的勻強(qiáng)圓形激光束的加熱。如果激光束總功率為5kW，吸收率為6%，不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為0.26W/cm•℃，試問(wèn)材料表面光束中心的最高溫度是多少？

已知波長(zhǎng)λ＝0.6328μ的兩高斯光束的束腰半徑w10，w20分別為0.2mm，50μ，試問(wèn)此二光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角分別為多少？后者是前者的幾倍？

試證明當(dāng)三直角均沒(méi)有誤差時(shí)，由斜面ABC上入射的光線的出射光線與原入射光線反向平行。

欲設(shè)計(jì)一對(duì)稱光學(xué)諧振腔，波長(zhǎng)λ＝10.6μm，兩反射鏡間距L＝2m，如選擇凹面鏡曲率半徑R=L，試求鏡面上光斑尺寸。若保持L不變，選擇R〉〉L，并使鏡面上的光斑尺寸ws＝0.3cm，問(wèn)此時(shí)鏡的曲率半徑和腔中心光斑尺寸多大？

He-Ne激光器輻射6328A光波，其方形鏡對(duì)稱共焦腔，腔長(zhǎng)=0.2m。腔內(nèi)同時(shí)存在TEM00，TEM11，TEM22橫模。若在腔內(nèi)接近鏡面處加小孔光闌選取橫模，試問(wèn)：（1）如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？（2）如同時(shí)使TEM00，TEM11模振蕩而抑制TEM22振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？