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如图所示，由介质1和介质2构成一界面，两介质的折射率分别为n1和n2，界面的法线与S系的x轴平行。现设界面随介质一起相对S系以速度υ沿法线作匀速平动，在S系中入射光以入射角θi从介质1向界面入射，反射角和折射角分别用θr和θt表示，试导出用入射光速ui和入射角θi表述的反射角θr和折射角θt的计算式。
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有一均匀加宽激光器如图4．8所示，两反射镜的反射率r1=0．95(T1=0)和r2=0．8(T2=0．2)。增益介质长10cm，腔长15cm。假设增益介质和腔内其他部分折射率均为1。激光器中心波长λ0=720nm，中心频率发射截面σ21=10-18cm2，中心频率饱和光强为20kW／cm2。求：
(1)无源腔的光子寿命； (2)连续工作时的中心频率阈值反转集居数密度； (3)假定在t=0时，注入泵浦光，使工作物质中瞬即产生2×1017cm-3的初始反转集居数密度，与此同时注入一束频率为中心频率(相应波长为720nm)的激光，使腔内光子数密度达到108光子数／cm3。忽略饱和效应，粗略估算需经历多长时间腔内光强能达到饱和光强的一半； (4)实际所需时间应比你估算的时间长还是短？
A.
B.
C.
D.
如图中，由A0所决定的光线投射到折射平面xoz上，该面为折射率n和n'的分界面，求在第一介质n中的反射光线A0"及在第二介质n'中的折射光线A0'。
气体介质中粒子数密度n=1023cm-3，E2能级比基态E1能级的能量高2．48eV(跃迁中心波长λ0=0．5μm)，E2能级的自发辐射寿命τs2=1ms，E2→E1能级的自发辐射谱线具有洛伦兹线型(线宽△v=1GHz)。在热平衡温度为T1(kb1=0．026eV)和T2(kbT2=0．26eV)(kb为玻耳兹曼常数)时，求： (1)两温度下的n1和n2(二能级统计权重相等)； (2)两温度下，单位体积中每秒自发辐射光子数； (3)两温度下，波长λ0=0．5μm的弱光吸收系数； (4)当中心波长吸收系数下降1／2的入射光强；
激光透过一个精细度F=10的F—P腔，腔镜之间的距离为d0=1cm，腔内介质为空气(η=1)，当腔镜间距由1cm增加至1cm+0．85μm的过程中，出现了两个透过峰，在两个透过峰的中间点透过率为零。
(1)激光器波长为多少？ (2)用Hz为单位，求FWHM的值。
某双端输入、双端输出低噪声放大器，电路如图所示，其中L1、L2(L'1、L'2)与场效应管M1(M'1)的电容Cgs串联谐振，构成与信号源阻抗RS匹配的输入网络。电容C1(C'1)是隔直流电容，输出负载是L3CL(L'3C'L)并联谐振回路。已知，场效应管的特征角频率ωT=30×109rad/s，工作频率为ω0=5×109rad/s，两场效应管电容Cgs=0.5pF，输出回路线圈L3=6.5nH，Q=5，信号源内阻RS=50Ω。要求：
图4．11(a)所示的环腔激光器中的激活介质为均匀加宽介质，跃迁中心波长λ0=600m，跃迁几率A21=6×104s-1，自发辐射线型为图4．11(b)所示的三角形，假设增益介质端面一空气间无损耗，上能级寿命为3．9μs，小信号反转粒子数密度△n0=5×1013cm-3。激光按逆时针方向振荡。求： (1)中心频率发射截面σ21，饱和光强Is和阈值反转粒子数密度； (2)在阈值以上有多少个TEM00q模； (3)腔内光强达到3×Is时的反转粒子数密度； (4)M2镜输出光强。
法拉第旋转隔离器的装置就是在一磁光介质棒的前后各放置一个偏振器P1和P2．为了达到光隔离的目的，通过磁感应强度的大小和介质棒长度的选择，应使振动面的偏转角ψ等于多少？两偏振器P1，P2的透振方向应有多大夹角？为什么？
