激光原理与技术精选试题
A、激光工作物质
B、泵浦源
C、谐振腔
D、二能级系统
激光器一般由三个主要部分构成:工作物质、激发装置和光学谐振腔。下列叙述正确的是
A.光学谐振腔是在工作物质两端安装的一对互相垂直的反射镜
B.谐振腔能起选频作用
C.平行于主轴
D.为全反射镜
E.使受激辐射能在有限体积的工作物质中快速终止
半导体激光器对光的频率和方向进行选择的器件是()
A.泵浦源
B.激活物质
C.耦合器
D.光学谐振腔
激光器通常由（ ）组成。
A．工作物质、谐振腔、激光源
B．工作物质、谐振腔、光源
C．工作物质、激光源、发射器
D．协振腔、激光源、发射器
识记题。本题属于激光技术的考查。
1激光的相干时间c和表征单色性的频谱宽凰之间的关系为函=K c1.2 一台激光器的单色性为5x10-10,其无源谐振腔的Q值是2x1091.3如果某工作物质的某一跃迁波长1为0nm的远紫外光，自发跃迁几率A10等于105S-1,该跃迁的受激辐射爱因斯坦系魏0等于6x1010 m3s-2J-11.4设圆形镜共焦腔腔长=1m若振荡阈值以上的增益线宽为MHz判断可能存在两个振荡频率。1.5对称共焦腔*（A + D）=二L,就稳定性而言，对称共焦腔是稳定空。问答题（选做4小题，每小题5分）202.1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。1c5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：Au =；有源腔c 2kt2 兀 LR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_ n 2兀（Au ）2 huS AntPout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n，度值反转粒子数密 度为气三能级系统的上能级阈值粒子数密度n = 兰匕；四能级系统的上能级阈值粒子数密度2t2n 牝n。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。非均匀加宽介质：饱和效应的强弱与频率无关。某一纵模光强的增加，并不会使整个增益曲线 均匀下降，而只是在增益曲线上造成对称的两个烧孔，所以只要纵模间隔足够大，所有小信号 增益系数大于gt的纵模都能稳定振荡。因此，在非均匀加宽激光器中，一般都是多纵模振荡。2.5写出光与物质相互作用的爱因斯坦关系式，说明其物理意义。dn ) 11(1)自发辐射跃迁几率A =| 一;21 = 一，表示了单位时间内从高能级向低能级跃迁的原子21 I dt ) n tTTT(dn ) 1数与高能级原有粒子数的比例。(2)受激吸收跃迁几率W = 42
A.工作物质、谐振腔、激光源
B.工作物质、谐振腔、光源
C.工作物质、激光源、发射器
D.谐振腔、激光源、发射器
B.激活物质
C.激励源
D.光学谐振腔
B.激励源
C.光学谐振腔
D.接收源
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