09-10激光原理期末試題B

1、成都信息工程學(xué)院考試試卷2022 2022學(xué)年第2學(xué)期I: 課程名稱：激光原理與激光技術(shù)使用班級：電科、光信息、物理 07級I試卷形式：開卷匚閉卷兇試題-一一-二二四五六七八九十總分得分:試題中可能用到的公式：(E E2:ni 衛(wèi)e kbT ； Kb 1.381 10 23J K 1 ； h 6.626 10 34J s ；:門2f2dJ(z)11vD 7.16 10 7v0e221Jzn0dz 2封一、判斷題(共5分，每題1分) 密1、()空間燒孔效應(yīng)的出現(xiàn)利于激光器單模輸出。II2、()穩(wěn)定腔高階橫模比基橫模具有更大的衍射損耗和光束發(fā)散角。II3、()激光工作物質(zhì)只有到達了熱平衡狀態(tài)，才能

2、實現(xiàn)受激輻射光放大。4、()摻鉺光纖激光放大器中，光纖長度越長，激光放大增益不一定越大III5、()激光增益系數(shù)的飽和與反轉(zhuǎn)集居數(shù)飽和無關(guān)。I二、名詞解釋(共12分，每題3分)II1、相格I2、光束衍射倍率因子題答不內(nèi)線封密3、光學(xué)多普勒效應(yīng)4、軸向空間燒孔效應(yīng)三、填空題共33分，每空1分1、損耗的大小是評價諧振腔的一個重要指標(biāo)，主要有如下四種:2、 根據(jù)共軸球面腔穩(wěn)定性條件可將諧振腔劃分為： 、，由此穩(wěn)定條件性判斷：對稱共焦腔 為，平凸腔為，平凹腔為。題答不內(nèi)線封密3、根據(jù)引起加寬的物理因素對每個原子的作用可將譜線加寬分為：、和。其中碰撞加 寬屬于 ，具有 線型，而多普勒加寬屬于，具有線型。

3、4、 與四能級系統(tǒng)相比，三能級系統(tǒng)的閾值能量更 ，閾值受光腔損耗的影響更。5、單縱模激光器由于自發(fā)輻射的影響存在線寬極限， 通過、都可使線寬變窄。6、 激光Q調(diào)制技術(shù)是為了獲得高的峰值功率和窄脈沖輸出，常用的Q調(diào)制方法有：、7、為了實現(xiàn)單橫模輸出，常用的模式選擇方法主要有 第3頁一一8均勻加寬激光器在理想情況下，由于 作用，可以實現(xiàn)單縱模輸出。但實際上，當(dāng) 激發(fā)強時，由于 ，如不采取措施，將輸出多縱模。9、調(diào)Q和鎖模兩技術(shù)相比，能輸出更短激光脈沖寬度和更高激光峰值功率的 是技術(shù)。四、簡答與推證題共20分1試用均勻平面波模型推導(dǎo)出平行平面腔的諧振頻率和縱模間距。7分題答不內(nèi)線封密2、非穩(wěn)腔的近似

4、基模是什么？其相比于穩(wěn)定腔的優(yōu)勢何在？6分7 分題答不內(nèi)線封密3、試給出四能級系統(tǒng)的能級躍遷示意圖并做標(biāo)注和簡要說明五、計算題共30分能級上的粒子數(shù)10 分1設(shè)一對激光能級為El和E2 fl f2,相應(yīng)的頻率為V , 密度分別為n2和，求：(1)當(dāng)3000MHz，T 300K 時，些5?當(dāng)1 m， T300K時，上 ?ni當(dāng)彳n21 m， 一 ni0.1時，溫度T ?(ln10 2.303)題 答 不 內(nèi) 線 封_密 級 班2、在激光出現(xiàn)以前，Kr86低氣壓放電燈是很好的單色光源。如果忽略自然加:寬和碰撞加寬，試估算在溫度 77K下它的605.7nm譜線的相干長度是多少，I:并與一個單色性一 10 8的氦氖激光器比擬。10分題 答 不 內(nèi) 線 封 密3、證明激光脈沖放大器中： 假設(shè)入射