激光原理试卷.doc

广东工业大学考试试卷( A )
课程名称: 激光原理与技术试卷满分100 分
考试时间: 2007年6月18日(第16周星期一)
选择题(每题3分,共30分)
( )
(A)氦氖激光器. (B)二氧化碳激光器.
(C)钕玻璃激光器. (D)红宝石激光器.
(E)***化镓结型激光器.
,原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光,它们所产生的光的特点是:( )
(A)两个原子自发辐射的同频率的光是相干的,原子受激辐射的光与入射光是不相干的.
(B)两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的,原子受激辐射的光与入射光是相干的.
(C)两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的,原子受激辐射的光与入射光是不相干的.
(D)两个原子自发辐射的同频率的光是相干的,原子受激辐射的光与入射光是相干的.
-氖激光器属于典型的( )系统
(A)二能级(B)三能级(C)四能级(D)多能级
,线宽,中心波长60nm,模式数目为( )

( )介质中
(d )
(A)(-1,-1) (B) (0,0) (C)(1,1) (D)(0,1)
,中心频率处小信号增益系数为,当时,饱和显著,非小信号中心频率增益系数为:(c )
(A) (B) (C) (D)
8..一平凹腔,其凹面镜的半径R等于腔长L,它是(b )
(A)稳定腔(B)临界腔(C)非稳腔
( c )
(A)瑞利-金斯公式(B)维恩公式
(C)普朗克公式(D)爱因斯坦公式
,μ=,纵模间隔为b( )
(A) (B)
(C) (D)
二、填空题(共20分)
1. 稳定腔的一块反射镜的曲率半径R1=4L,求另一面镜的曲率半径取值范围
。(5分)
(对称)L=,λ=,束腰半径,离腰56cm处的光束有效截面半径为。(5分)
3. 下图是红宝石的能级结构和跃迁示意图。请说明图中以下符号的意义,(每空2分,共10分)
①W13 、②W21

③E2 、④E1 、
⑤A21 。
三、计算题(共40分)
1.(12分)(1) -1、光通过10cm长的该材料
后,出射光强为入射光强的百分之几? (2) —光束通过长度为1m的均匀激活的工作
物质,如果出射光强是入射光强的两倍,试求该物质的增益系数。
2.(14分)试从式出发,证明用最佳透射率表示的非均匀增宽激光器的最佳输出功率为:
3.(14分)考虑一用于氩离子激光器的稳定球面腔,波长λ=,腔长
L=1m,腔镜曲率半径R1=,R2=4m。试计算光腰尺寸和位置及焦参数。

四、简答题(10分)
?为什么?
广东工业大学试卷参考答案及评分标准( )
课程名称: 激光原理与技术。
考试时间: 2007年 6月 18 日(第16 周星期一)
单项选择题(每题3分,共30分)
1( D )、 2( B )、3( C )、4( C )、5( C )
6( D )、7( C )、8( B )、9( C )、10( B )
二、填空题(20分)
1. (5分)
2 (5分)
3 .(每空2分,共10分)
①受激吸收几率(激励几率) ②受激发射几率
③激光上能级、④基态能级, 又是激光下能级, 也是抽运能级、

⑤自发发射几率
三、计算题(共40分)
解:(1)(12分)
∵(2分)
∴(3分)
(2) (2分)
(2分)
(3分)
2.(14分)
证明:由,等式两边对t求导,并令其为零(3分)
得: (3分)
整理上式可得:,
即: (3分)
式中t即为最佳透射率tm,则最佳输出功率(2分)
(3分)
3(14分)
解:(1)束腰半径
(3分)
(2)束腰位置m;
(2分)
(3)两镜面上的光斑尺寸分别为:
(3分)
(3分)
(4)焦参数
(3分)
四、简答题(10分)
:不会(2分)
因为连续激光器稳定时增益系数为,G0为小信号增益系数,I为腔内光强,Is 为饱和光强。(3分)
因此,当满足阈值条件以后,当外界的泵浦功率增加时,腔内光强增加,引起增益饱和作用,则增益下降。(2分)
在稳态工作时,激光器的增益系数保持与阈值相等,不会随泵浦功率的提高而增加。(3分)