09-10激光原理期末試題B

系名系名____________班級(jí)____________姓名____________學(xué)號(hào)____________密封線內(nèi)不答題——第12頁(yè)————第1頁(yè)——密封線內(nèi)不答密封線內(nèi)不答題系名____________班級(jí)____________姓名____________學(xué)號(hào)____________——第1頁(yè)——成都信息工程學(xué)院考試試卷2009——2010學(xué)年第2學(xué)期課程名稱：激光原理與激光技術(shù)使用班級(jí)：電科、光信息、物理07級(jí)試卷形式：開(kāi)卷閉卷√試題一二三四五六七八九十總分得分試題中可能用到的公式：；；；一、判斷題（共5分，每題1分）1、（）空間燒孔效應(yīng)的出現(xiàn)利于激光器單模輸出。2、（）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。3、（）激光工作物質(zhì)只有達(dá)到了熱平衡狀態(tài)，才能實(shí)現(xiàn)受激輻射光放大。4、（）摻鉺光纖激光放大器中，光纖長(zhǎng)度越長(zhǎng)，激光放大增益不一定越大。5、（）激光增益系數(shù)的飽和與反轉(zhuǎn)集居數(shù)飽和無(wú)關(guān)。二、名詞解釋（共12分，每題3分）相格光束衍射倍率因子光學(xué)多普勒效應(yīng)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(píng)價(jià)諧振腔的一個(gè)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(duì)稱共焦腔為，平凸腔為，平凹腔為。3、根據(jù)引起加寬的物理因素對(duì)每個(gè)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。4、與四能級(jí)系統(tǒng)相比，三能級(jí)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(guò)、、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(shí)現(xiàn)單橫模輸出，常用的模式選擇方法主要有、、、。8、均勻加寬激光器在理想情況下，由于作用，可以實(shí)現(xiàn)單縱模輸出。但實(shí)際上，當(dāng)激發(fā)強(qiáng)時(shí)，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(jiǎn)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）2、非穩(wěn)腔的近似基模是什么？其相比于穩(wěn)定腔的優(yōu)勢(shì)何在？（6分）3、試給出四能級(jí)系統(tǒng)的能級(jí)躍遷示意圖并做標(biāo)注和簡(jiǎn)要說(shuō)明。（7分）五、計(jì)算題（共30分）1、設(shè)一對(duì)激光能級(jí)為和（），相應(yīng)的頻率為，能級(jí)上的粒子數(shù)密度分別為和，求：（10分）(1)當(dāng)，時(shí)，(2)當(dāng)，時(shí)，(3)當(dāng)，時(shí)，溫度（）2、在激光出現(xiàn)以前，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，試估算在溫度下它的譜線的相干長(zhǎng)度是多少，并與一個(gè)單色性的氦氖激光器比較。（1