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      激光原理與激光技術(shù)試題

      時(shí)間:2022-11-23 04:24:45 期末試題 我要投稿
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      2017年激光原理與激光技術(shù)試題

        試題是學(xué)習(xí)激光原理與激光技術(shù)課程的必備資料,下面是陽(yáng)光網(wǎng)小編整理的激光原理與激光技術(shù)試題,以供大家閱讀。

      2017年激光原理與激光技術(shù)試題

        激光原理與激光技術(shù)試題1.填空題

        (每題4分)[20]

        1.1激光的相干時(shí)間τc和表征單色性的頻譜寬度Δν之間的關(guān)系為___c

        1.2一臺(tái)激光器的單色性為5x10-10,其無(wú)源諧振腔的'Q值是_2x109

        1.3如果某工作物質(zhì)的某一躍遷波長(zhǎng)為100nm的遠(yuǎn)紫外光,自發(fā)躍遷幾率A10等于105 S-1,該躍遷的受激輻射愛因斯坦系數(shù)B10等于_____6x1010 m3s-2J-1

        1.4設(shè)圓形鏡共焦腔腔長(zhǎng)L=1m,若振蕩閾值以上的增益線寬為80 MHz,判斷可能存在

        1.5對(duì)稱共焦腔的1(AD)就穩(wěn)定性而言,對(duì)稱共焦腔是________腔。 2

        激光原理與激光技術(shù)試題2. 問答題

        (選做4小題,每小題5分)[20]

        2.1何謂有源腔和無(wú)源腔?如何理解激光線寬極限和頻率牽引效應(yīng)?

        有源腔:腔內(nèi)有激活工作物質(zhì)的諧振腔。無(wú)源腔:腔內(nèi)沒有激活工作物質(zhì)的諧振腔。 激光線寬極限:無(wú)源腔的線寬極限與腔內(nèi)光子壽命和損耗有關(guān):c1

        2Rc;有源腔2L'

        由于受到自發(fā)輻射影響,凈損耗不等于零,自發(fā)輻射的隨機(jī)相位造成輸出激光的線寬極限

        n2t2(c)2h0。 sntPout

        頻率牽引效應(yīng):激光器工作物質(zhì)的折射率隨頻率變化造成色散效應(yīng),使得振蕩模的諧振頻率總是偏離無(wú)源腔相應(yīng)的模的頻率,并且較后者更靠近激活介質(zhì)原子躍遷的中心頻率。這種現(xiàn)象稱為頻率牽引效應(yīng)。

        2.2寫出三能級(jí)和四能級(jí)系統(tǒng)的激光上能級(jí)閾值粒子數(shù)密度,假設(shè)總粒子數(shù)密度為n,閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度為nt. 三能級(jí)系統(tǒng)的上能級(jí)閾值粒子數(shù)密度n2tnnt;四能級(jí)系統(tǒng)的上能級(jí)閾值粒子數(shù)密度2n2tnt。

        2.3產(chǎn)生多普勒加寬的物理機(jī)制是什么?

        多普勒加寬的物理機(jī)制是熱運(yùn)動(dòng)的`原子(分子)對(duì)所發(fā)出(或吸收)的輻射的多普勒頻移。

        2.4均勻加寬介質(zhì)和非均勻加寬介質(zhì)中的增益飽和有什么不同?分別對(duì)形成的激光振蕩模式有何影響? 均勻加寬介質(zhì):隨光強(qiáng)的增加增益曲線會(huì)展寬。每個(gè)粒子對(duì)不同頻率處的增益都有貢獻(xiàn),入射的強(qiáng)光不僅使自身的增益系數(shù)下降,也使其他頻率的弱光增益系數(shù)下降。滿足閥值條件的縱模在振蕩過(guò)程中互相競(jìng)爭(zhēng),結(jié)果總是靠近中心頻率的一個(gè)縱模得勝,形成穩(wěn)定振蕩,其他縱模都被抑制而熄滅。理想情況下,輸出應(yīng)是單縱模,其頻率總是在譜線中心頻率附近。

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