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

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。

考慮一用于氬離子激光器的穩(wěn)定球面腔，波長λ＝0.5145μm，腔長L＝1m，腔鏡曲率半徑R1=1.5m，R2=4m。試計算光腰尺寸和位置，兩鏡面上的光斑尺寸。

如只使TEM00模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？

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

計算每平方厘米平均功率（50W為有效截面內(nèi)的功率）。

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

若一個直角誤差為δα，試計算出射光線與原入射光線的夾角。

若使表面溫度控制在鐵的沸點（3160K）以下，試問需要激光單個脈沖的能量是多大？

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？