激光原理章節(jié)練習(xí)(2020.05.01)

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：
（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？

某單模632.8nm氦氖激光器，腔長(zhǎng)10cm，而反射鏡的反射率分別為100%及98%，腔內(nèi)損耗可忽略不計(jì)，穩(wěn)態(tài)功率輸出是0.5mW，輸出光束直徑為0.5mm（粗略地將輸出光束看成橫向均勻分布的）。試求腔內(nèi)光子數(shù)，并假設(shè)反轉(zhuǎn)原子數(shù)在t₀時(shí)刻突然從0增加到閾值的1.1倍，試粗略估算腔內(nèi)光子數(shù)自1噪聲光子/腔模增至計(jì)算所得之穩(wěn)態(tài)腔內(nèi)光子數(shù)須經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間。