题目内容
（请给出正确答案）
[主观题]
一氩离子气体激光器工作在514．5nm绿光波长，假定这一波长的多普勒线宽为3．5GHz，腔长为100cm，工作
物质长度近似等于腔长，腔的单程损耗因子为0．1，中心频率发射截面σ和上能级寿命τ2分别为2．5×10-13cm2和5ns。若激光下能级的寿命远小于上能级寿命，一腔模位于谱线中心频率。计算中心频率模式的阈值反转粒子数密度和阈值泵浦速率，并求泵浦速率必须高于阈值泵浦速率多少倍才能使与该模式相邻的纵模起振？
答案
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由稳态速率方程dn2／dt=R一n2／r2=0(考虑阈值问题时受激跃迁可忽略不计)及△n≈n2，△nt=δ／σl，求出中心频率模式的阈值反转粒子数密度△nt和阈值泵浦速率Rpt；若使与该模式相邻的纵模起振时的泵浦速率为Rp，则应有Rp／Rpt=gi0(v0)/gi0(v0)exp[一4(ln2)(△vq／△vD)2]，其中△vq是相邻模间隔。
由稳态速率方程dn2／dt=R一n2／r2=0(考虑阈值问题时受激跃迁可忽略不计)及△n≈n2，△nt=δ／σl，求出中心频率模式的阈值反转粒子数密度△nt和阈值泵浦速率Rpt；若使与该模式相邻的纵模起振时的泵浦速率为Rp，则应有Rp／Rpt=gi0(v0)/gi0(v0)exp[一4(ln2)(△vq／△vD)2]，其中△vq是相邻模间隔。
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，腔内光功率为10W，光腰处光斑半径ω0=2mm。求 (1)当光斑半径为4mm时，距离光腰处多远？ (2)如果距离光腰z处放置一半径为ω(z)的孔阑，多大百分比的光功率可以通过？ (3)将此激光器的频率(波长)分别用eV，mm，μm，Hz和cm-1表示 (4)当ω(z)=1cm时，光斑中心处的电场强度是多少？
