2011激光原理复习题重点难点

（A）gmax?0.9390.6370.5 (B) gmax? (C) gmax? (D) ?vD?vD?vDgmax?1

33、共焦腔基模光腰为 。 （A）?0??R2?? (B) ?0? (C) ?0? (D) 2??R2?R?0?

2?R?

34、某脉冲激光介质中发光粒子的浓度为n=5×1012cm-3，介质棒长度为L=20cm，横截面面

积为A=2mm2，输出光频率为v=4×100THz，假设可将所有发光粒子全部激发到激光上能级，求在一次脉冲过程中输出的能量。如脉冲宽度为τ=5μs，求平均输出功率4、阈值条件是形成激光的 。

(A) 充分条件 (B) 必要条件 (C) 充分必要条件 (D) 不确定 35、在粒子数反转分布状态下，微观粒子满足 。

(A) 费米分布 (B) 高斯分布 (C) 波尔兹曼分布 (D) 负温度分布

36、对同一种介质，小信号增益系数随 而变。

(A) 谱线宽度 (B) 激发功率 (C) 粒子数密度 (D) 自发辐射几率

37、在连续工作状态下，激光腔内光子数密度N随时间的变化可表示为 。 38、小信号情况下， 反转粒子数?n及增益系数与 无关，与泵浦几率成正比。增

益系数与入射光的频率有关。

39、长度为10cm的红宝石棒置于长度为20cm的光谐振腔中，红宝石694.3nm谱线的自发

5辐射寿命?s?4?10?3s，均匀加宽线宽为2?10MHz。光腔单程损耗??0.2。求

?(1) 阈值反转粒子数?nt；

(2) 当光泵激励产生反转粒子数?n?1.2?nt时，有多少个纵模可以振荡？(红宝石折射率为1.76)

40、设某激光的小信号峰值增益系数为 Gmax，阈值增益系数为 Gt。令激发参量

??Gmax，试证明：对于非均匀加宽工作物质来说，其振荡线宽与荧光线宽之间的关系为Gtln??vD。 ln2?vosc?

41、试画图说明模式竞争过程

42、什么叫模式的空间竞争？为了在均匀激光器中实现单模运转，可以采用什么措施？ 43、连续激光器稳定工作时的增益系数是否会随泵浦功率的提高而增加？为什么？ 44、三能级系统激光器，至少要把总粒子数的 抽运到激光上能级，才能实现激光振荡。

A 1/2 B 1/3 C 1/4 D 1/10

45、以三能级系统为例，说明总量子效率的物理意义。如何提高总量子效率？ 46、为什么调Q时增大激光器的损耗的同时能造成上能级粒子数的积累？ 47、实现调Q对激光器的基本要求是什么？

48、普通脉冲激光器的峰值功率不高的主要原因是什么？ 49、简述调Q技术的基本思想

50、红宝石调Q激光器输出镜反射率为r1=0.96,另一镜反射率在r2=0.1到r2=1之间变化, 红宝石棒与腔长同为L=20 cm,截面积S=10mm2,红宝石发射截面σ21=2.5×10-24m2,设Q开关在反转粒子数达到r2低反射率所对应的阈值时开启, 求?m及Pm(光波长?= 694.3nm,折射率n=1.76)。

51、试画出带偏振器的KDP电光调Q激光器结构示意图，并简述其工作原理。

52、谐振腔对不同阶数的横模有不同 损耗，这一性能是实现横模选择的基础。 53、激光器的振荡频率范围是由工作物质的 决定。 54、为了有效的选择横模，衍射损耗在模的总损耗中必须 。 55、图示激光器的M1是平面输出镜，M2是曲率半径为8cm的凹面镜，透镜P的焦距F=10cm，用小孔光阑选TEM00模。试标出P、M2和小孔光阑间的距离。若工作物质直径是5mm，试问小孔光阑的直径应选多大？

M1

YAGPM2

第三部分 考试题型和分布：大致填空20分，名词解释5个20分，简答5个30分，计算3个30分

计算题可能知识点：稳定性条件、高斯光束分布特征、多普勒效应、增益系数、

激光Q开关取作用时的晶体长度要求、一般稳定球面腔与对称共焦腔的等价关系等