設(shè)半無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•℃。如果圓形激光束是TEM00模的高斯光束，它在不銹鋼厚板表面上的有效光束截面半徑是1.0毫米，材料表面光束中心得到的最高溫度有多高？它是勻強(qiáng)圓形激光束所得到的最高溫度的幾倍？

激光的遠(yuǎn)場(chǎng)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(shí)的衍射極限角θ衍（半角）＝1.22λ/d。在實(shí)際應(yīng)用中遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角常用愛里斑衍射極限角來近似。試計(jì)算腔長(zhǎng)為30cm的氦氖激光器，所發(fā)波長(zhǎng)λ＝6328Å的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角和以放電管直徑d＝2mm為輸出孔的衍射極限角。

一對(duì)稱共焦腔的腔長(zhǎng)L=0.4m，激光波長(zhǎng)λ=0.6328μm，求束腰半徑和離腰56cm處光斑半徑。

腔長(zhǎng)30cm的氦氖激光器熒光線寬為1500MHz，可能出現(xiàn)三個(gè)縱橫。用三反射鏡法選取單縱橫，問短耦合腔腔長(zhǎng)（L2+L3）應(yīng)為若干。

如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

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(jì)其擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng)？

釹玻璃激光器的熒光線寬ΔνF＝7.5×1012Hz，折射率為1.52，棒長(zhǎng)l＝20cm，腔長(zhǎng)L＝30cm，如果處于熒光線寬內(nèi)的縱模都能振蕩，試求鎖模后激光脈沖功率是自由振蕩時(shí)功率的多少倍？

用如圖所示的倒置望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)改善由對(duì)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。

一共焦腔（對(duì)稱）L＝0.40m，λ＝0.6328μm，束腰半徑w0=0.2mm，求離腰56cm處的光束有效截面半徑。

計(jì)算每平方厘米平均功率（50W為有效截面內(nèi)的功率）。