激光原理与激光技术试题

2017年激光原理与激光技术试题

　　试题是学习激光原理与激光技术课程的必备资料，下面是阳光网小编整理的激光原理与激光技术试题，以供大家阅读。

　　激光原理与激光技术试题1.填空题

　　(每题4分)[20]

　　1.1激光的相干时间τc和表征单色性的频谱宽度Δν之间的关系为___c

　　1.2一台激光器的单色性为5x10-10，其无源谐振腔的'Q值是_2x109

　　1.3如果某工作物质的某一跃迁波长为100nm的远紫外光，自发跃迁几率A10等于105 S-1，该跃迁的受激辐射爱因斯坦系数B10等于_____6x1010 m3s-2J-1

　　1.4设圆形镜共焦腔腔长L=1m，若振荡阈值以上的增益线宽为80 MHz，判断可能存在

　　1.5对称共焦腔的1(AD)就稳定性而言，对称共焦腔是________腔。 2

　　激光原理与激光技术试题2. 问答题

　　(选做4小题，每小题5分)[20]

　　2.1何谓有源腔和无源腔?如何理解激光线宽极限和频率牵引效应?

　　有源腔：腔内有激活工作物质的谐振腔。无源腔：腔内没有激活工作物质的谐振腔。 激光线宽极限：无源腔的线宽极限与腔内光子寿命和损耗有关：c1

　　2Rc;有源腔2L'

　　由于受到自发辐射影响，净损耗不等于零，自发辐射的随机相位造成输出激光的线宽极限

　　n2t2(c)2h0。 sntPout

　　频率牵引效应：激光器工作物质的折射率随频率变化造成色散效应，使得振荡模的谐振频率总是偏离无源腔相应的模的频率，并且较后者更靠近激活介质原子跃迁的中心频率。这种现象称为频率牵引效应。

　　2.2写出三能级和四能级系统的激光上能级阈值粒子数密度，假设总粒子数密度为n，阈值反转粒子数密度为nt. 三能级系统的上能级阈值粒子数密度n2tnnt;四能级系统的上能级阈值粒子数密度2n2tnt。

　　2.3产生多普勒加宽的物理机制是什么?

　　多普勒加宽的物理机制是热运动的`原子(分子)对所发出(或吸收)的辐射的多普勒频移。

　　2.4均匀加宽介质和非均匀加宽介质中的增益饱和有什么不同?分别对形成的激光振荡模式有何影响? 均匀加宽介质：随光强的增加增益曲线会展宽。每个粒子对不同频率处的增益都有贡献，入射的强光不仅使自身的增益系数下降，也使其他频率的弱光增益系数下降。满足阀值条件的纵模在振荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭。理想情况下，输出应是单纵模，其频率总是在谱线中心频率附近。

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