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一均匀加宽环形激光器工作物质的中心频率小信号增益系数是0．2cm-1，饱和光强为10mW／cm2。谐振腔各参数如图4．18所示，r1=r3=r4=0．98，T1=T3=T4=0，T2=1一r2，增益介质长度lg=10cm，光隔离器长度ld=2cm，其损耗系数为0．5cm-1，腔内光按逆时针方向传播。若光频率为辐射跃迁中心频率，M2镜透过率可变，假设增益和损耗均不随传输距离变化，并为简单起见，腔内折射率均设为1。 (1)用高Q(低损耗)腔近似的简单分析方法，求归一化输出光强(Iout／Is)和透过率T2的函数关系并画出其曲线； (2)求最佳透过率。
(1)假设激光在中心频率振荡，用简单方法求该激光器的最佳输出透射率Tm； (2)假设光斑半径ω=1cm，求输出镜具有最佳透射率时的输出功率Pm
图4．5(a)为一连续工作均匀加宽激光器的能级系统，假设能级1和能级2的泵浦速率相同(即R1=R2)，能级1寿命τ1≈0，能级2寿命τ2=100ns，能级2至能级1跃迁中心频率处的发射截面σ=1．3×10-17cm2，能级0未抽空。光谐振腔其他参数如图4．5(b)所示。
试求： (1)能级2至能级1跃迁小信号增益系数为0．05cm-1时所需的单位体积泵浦功率(单位：W／cm3)； (2)从腔的右端可获得的激光输出光强。
有一均匀激励连续行波激光放大器，设工作物质具有(1)均匀加宽线型；(2)非均匀加宽线型。中心频率v0处的小信号增益系数为gm，工作物质的损耗系数为α，入射光频率为v0，其有效截面积为A，求放大器的最大极限输出功率Pm。
光泵浦的激光系统如图4．9所示，激光工作物质能级示于图4．9(a)，在热平衡状态下，能级1，能级2上的粒子数可忽略不计。将泵浦光波长调到能级0→能级2跃迁中心频率，从一侧入射到工作物质上，将能级0的粒子抽运到能级2。能级2的粒子数通过自发发射和无辐射跃迁回到能级0，其跃迁几率分别为A20=106s-1，S20=5×106s-1；能级2和能级1之间存在自发发射和受激发射，其自发发射爱因斯坦系数A21为105s-1，能级1的寿命τ1=10-7s。为了简化，假定n2，n1＜＜n0，基态粒子数密度视为常数，n0=1017cm-3。该激光工作物质为均匀加宽介质，能级2→能级0及能级2→能级1跃迁谱线具有洛伦兹线型，其线宽△vH=10GHz，激光器处于稳态工作。其他参数如图4．9(b)中所示。求：
(1)中心泵浦波长的吸收截面σp； (2)能级2→能级1的中心频率发射截面σ21； (3)能级2寿命； (4)泵浦光很弱并忽略受激发射时的n2／n1比值； (5)阈值增益和中心频率阈值反转粒子数密度； (6)写出用σp，Ip，σ21和I表示的能级2和能级1的速率方程，求阈值泵浦光强(其中Ip和I分别为泵浦光强和腔内激光光强)； (7)如果泵浦光强是阈值的10倍，能级2→能级1跃迁以受激发射为主，估算该激光器的输出光强。
A.曲线轨距加宽应在整个缓和曲线内递减。如无缓和曲线，则在直线上递减，递减率不得大于1‰
B.复曲线应在正矢递减范围内，从较大轨距加宽向较小轨距加宽均匀递减
C.两曲线轨距加宽按1‰递减，其终点间的直线长度不应短于10m。不足10m时，如直线部分的两轨距加宽相等
D.在困难条件下，站线上的轨距加宽可按 2‰递减
