激光技术复习题
激光复习题(1)
一镜曲率半径小于腔长一镜曲率半径大于腔长的双凹腔(g1 g 2 0） 双凹非稳腔 (g1 g 2 >1) 两镜曲率半径之和小于腔长的双凹腔 (满足g1 g 2 0） 凹面镜曲率半径小于腔长的凹-凸非稳腔 凹-凸非稳腔 （满足g1 g 2 >1) 两镜曲率半径之和大于腔长的凹-凸非稳腔 Nhomakorabeas
(2)受激吸收 过程描述处于低能态 E1 的一个原子，在频率为 的辐射场作用（激励）下， 吸收一个能量为 h 的光子并向 E2 能态跃迁，这种过程称为受激吸收跃迁。 特征：a) 只有外来光子能量 h E2 E1 时，才能引起受激辐射。b)跃迁概率
不仅与原子性质有关，还与辐射场的 有关。 受激吸收跃迁概率：W12 B12 v （ B12 为受激吸收跃迁爱因斯坦系数， v 为辐 射场） (3)受激辐射 过程描述：处于上能级 E2 的原子在频率为 的辐射场作用下，跃迁至低能态
12.什么是谱线加宽？有哪些加宽类型？加宽机制是什么？ 答：(1)谱线加宽：由于各种因素的影响，自发辐射并不是单色的，而是分布在中 E 心频率 0 = 2 附近一个很小的频率范围内，这就叫谱线加宽。 E1 (2)加宽类型及机制 a)均匀加宽 自然加宽 机制：原子的自发辐射引起的。 碰撞加宽 机制：大量原子（分子、离子）之间的无规则碰撞。 晶格振动加宽： 机制：晶格振动使激活离子处于随周期变化的晶格场，激 活离子的能级所对应的能量在某一范围内变化。 b)非均匀加宽 多普勒加宽 机制：由于作热运动的发光原子（分子所发出）辐射的多 普勒频移引起的。 晶格缺陷加宽 机制：晶格缺陷部位的晶格场将和无缺陷部位的理想晶格 场不同，因而处于缺陷部位的激活离子的能级将发生位移，导致处于镜体不同部 位的激活离子的发光中心频率不同。 c)综合加宽 气体工作物质的综合加宽 机制：由碰撞引起的均匀加宽和多普勒非均匀 加宽。 固体激光工作物质综合加宽 机制：由晶格热振动引起的均匀加宽和晶格缺 陷引起的非均匀加宽。 液体工作物质的综合加宽 机制：溶于液体中的发光分子与其它分子碰撞 而导致自发辐射的碰撞加宽。 13.激光器的振荡条件是什么？稳定工作条件？ 答：(1)振荡条件：满足腔的谐振条件，成为腔的梳状模之一；频率落在工作物质 的谱线范围内，即对应增益系数大于等于阈值增益系数。 (2)稳定工作条件：增益系数等于于阈值增益系数 14.为什么三能级系统比四能级系统需要更强的激励？ 答：这是因为四能级系统系统的激光下能级为激发态， nl 0 ，所以只需把 nl 个 粒子激励到 E2 能级就可以使增益克服腔的损耗而产生激光。而在三能级系统中， f /f 激光下能级是基态，至少要将 n 2 1 个粒子激励到 E2 能级上去，才能形成集 1 f 2 / f1 居数反转，所以三能级系统的阈值能量或阈值功率要比四能级系统大得多。 15.简述横模和纵模选择的原理及具体方法。
激光原理 复习课(4)
三、简答题（一） 简答题（
1、简述受激辐射与自发辐射的相同点和不同点。 2、在He-Ne气体激光器中，激光工作物质是Ne原子，请说明为何加入He原子？ 3、简述在CO2激光器中加入N2和He的作用。 4、均匀增宽型介质激光器谐振腔内能同时振荡的纵模数主要由谐振腔长以 及激光工作物质的荧光谱线决定，简述其理由。 5、简述非均匀型介质激光器增益曲线上出现“烧孔”效应的原理。 6、激光器输出激光的频率一般会出现漂移，简述引起激光器漂移的主要因 素。
五、论述题（二） 论述题（
2、气体激光器是常用的激光器，请从以下几个方面分别论述制造一台单模、 高功率、稳频激光器的设计原理和方案：（1）为何气体激光器一般是 多纵模输出？（2）如何实现高功率输出？（3）实现单纵模输出的原理 和具体方案；（4）实现稳频激光输出的原理和具体方案。 气体激光器是非均匀增宽型介质； 选择四能级系统； 采用法布里-珀罗标准具法或者复腔法选择单纵模； 采用兰姆凹陷法或饱和吸收发稳频。
1、稳定谐振腔的两个反射镜曲率半径分别为R1=40cm，R2=100cm，求腔长 L的取值范围。
0 ≤ (1 −
L L L L )(1 − ) ≤ 1 ⇒ 0 ≤ (1 − )(1 − ) ≤ 1 ⇒ 0 ≤ L ≤ 40cm或100 ≤ L ≤ 140cm R1 R2 40 100
四、计算题（二） 计算题（
三、简答题（二） 简答题（
7、为何均匀增宽型介质中存在模式竞争，而非均匀增宽型介质中却没有模 式竞争？ 8、兰姆凹陷法稳频与饱和吸收法稳频是常用的两种激光器稳频方法，二者 原理有何不同？ 9、简述高斯激光束经过透镜变换后的特性变化。 10、简述激光锁模技术的原理。 11、简述声光调Q的原理。 12、简述激光纵模述题（三） 论述题（
《激光原理》期末复习试题2套含答案(大学期末复习资料)
一、 选择题（请在正确答案处打√，2×11分）1．根据黑体辐射维恩位移定律，最大辐射强度波长M λ,72.89810M T λ=⨯ Å·K ,那么人体(300K)时辐射最大M λ属于:(A) 可见光 (B)近红外 (C) √远红外光2.已知自发发射系数21A 与受激发射系数21B 之比32121/8/A B h πλ=,那么对于较短波长激光，例如紫外、X 射线激光器相对于长波长激光器产生激光输出将(A) √更难 (B)更易 (C)与波长无关3．激光腔的Q 因子越大，该腔的输出单色性越高，即(A) √输出光谱带宽越小 (B)输出光谱带宽越大 (C)光子寿命越小4．电光调Q 激光器的调制电压波形一般为(A) √方波 (B)正弦波 (C)余弦波5．Nd +3:YAG 和Ti +3:sapphire(掺钛蓝宝石)激光器中产生激光的物质分别是√(A) Nd 和Ti 离子 (B)YAG 和Sapphire (C)Nd 和Ti 原子6．电光调制器半波电压产生的相位差是(A) 90度 (B)45度 (C) √180度7．一般情况下谐振腔的稳定条件是（22111,1R L J R L J -=-=）： (A) √1021≤≤J J ， (B)1021<<J J (C)101<<J ，102<<J8．在下列哪一种情况下激光上下能级布居数最容易实现反转(A) 二能级系统 (B)三能级系统 (C) √四能级系统9．精密干涉测量，全息照相，高分辨光谱等要求单色性、相干性高的 光源。
(A) √单纵模 (B)单横模 (C)多纵模10．假如各纵模振幅不同，则锁模脉冲的时间和光谱带宽积(A)等于1 (B) √315.0≥ (C)011．锁模与调Q 激光器中，饱和吸收体的受激态寿命锁模t 、Q 调t （驰豫时间）与激光器可能产生的极限脉冲宽度p t 关系是(A)锁模t 和Q 调t >p t ， (B)锁模t 和Q 调t <p t (C) √锁模t <p t ，Q 调t >p t二、 填空题(3×12分)1. 激光光源与普通光源相比，具有哪三方面的优点：（1） 单色性高 （2） 方向性好 （3）相干性高（或者亮度高）2. 辐射能量交换的三个基本过程是：（1） 受激吸收 （2） 受激发射 （3） 自发发射3. 激光器的三个基本组成部分是：（1） 工作物质 （2） 谐振腔 （3） 驱动源4. 声光调制器的四个组成部分是：（1） 声光介质 （2） 换能器 （3） 驱动电源 （4）吸声和声反射材料5. 试举出常见的四大类锁模的方法：（1）主动锁模 （2） 被动锁模 （3）同步泵浦锁模 （4）自锁模6. 假设光场能态密度是)(v ρ，粒子从较低能态1ϕ（能量E 1）过渡到较高能态2ϕ（能量E 2）的受激吸收几率是（1）)(12v B ρ；粒子从较高能态2ϕ（能量E 2）过渡到较低能态1ϕ（能量E 1）的受激发射和自发发射几率分别是（2）)(21v B ρ和21A 。
眼科准分子激光治疗仪.医师.技师考试指定复习真题
一、A1型题：每一道考试题下面有A、B、C、D、E五个备选答案。
请从中选择一个最佳答案。
1、LASIK术后（）个月内是伤口愈合活动期，6个月-3、4年是伤口重塑期，逐渐改善角膜透明度和伤口强度，完全愈合要4年。
A. 4B. 5C. 6D. 7E. 82、角膜神经除有感觉功能外，在维持角膜上皮和眼表健康方面还有着重要的作用。
去神经支配的角膜可发生（）和（），所以LASIK术后干眼症状持续时间通常比PRK要长。
A. 交感性眼炎干眼症B. 交感性眼炎神经营养性角膜炎C. 先天性青光眼神经营养性角膜炎D. 先天性青光眼干眼症E. 神经营养性角膜炎干眼症3、LASIK术后1～2周干眼的发生率高达69％~85％，LASIK手术所使用的微角膜刀或飞秒激光切断角膜前基质内感觉神经丛，术后早期 ( )角膜知觉减退，因此导致瞬目次数减少、泪液蒸发增多，角膜形态改变影响泪膜附着及稳定性。
A. 1～3个月B. 1～4个月C. 2～6个月D. 3～6个月E. 1～5个月4、正常角膜含水量（），是体内含水量最高的组织。
A. 65％B. 70％C. 78％D. 80％E. 85％5、正常情况下，每眼眼表泪液量约为 ( )A、(1±2)μlB、(7±2)μlC、(5±2)μlD、(3±2)μlE、(10±2)μl6、准分子激光角膜原位磨镶术(LASIK)激光切削作用于角膜 ( )A、上皮层B、前弹力层C、基质层D、后前弹力层E、内皮层7、准分子激光光屈光性角膜切削术(PRK)治疗远视时，切削角膜 ( )A、周边区基质B、旁中央区基质C、中央区基质D、中央区浅表组织E、旁中央区浅表组织8、准分子激光的波长为 ( )A、191nmB、193nmC、195nmD、197nmE、199nm9、角膜基质炎眼部治疗的目的主要为 ( )A、抗梅毒B、抗病毒C、抗结核D、预防并发症E、病因治疗10、有关准分子激光角膜切削术的叙述以下哪一项不正确 ( )A、准分子激光波长193nmB、准分子激光对角膜穿透力大C、准分子激光热效应低D、准分子激光具有精确去除角膜组织的效应E、切削表面非常光滑11、角膜基质环植入术 ( )A、适用范围大B、术后视力会波动C、不会发生散光D、无夜间眩光E、适合矫正中度近视12、ERG的b波起源于A、无长突细胞B、XZ极细胞C、神经节细胞D、视杆细胞E、视神经13、Sjogren综合征所致的干眼症属于哪种类型 ( )A、粘蛋白层缺乏B、属泪液生成不足型C、感染性疾病D、脂质层缺乏E、属蒸发过强型14．下列哪种是气体激光器的工作物质( )A. 原子气体B. 分子气体C. 准分子气体D. 离子气体E. 以上均是15、眼的屈光系统不包括A．瞳孔B．晶状体C．角膜D．玻璃体E．房水16.与远视眼无关的是A．高度远视时有远近视力均降低B．调节性内斜C．视神经乳头炎D．老视出现早E．视疲劳17.使用睫状肌麻痹剂才能暴露的那部分远视称为A．隐形远视B．可矫正远视C．全部远视D．显性远视E．绝对远视18. Gullstrand简易模型眼的特点是（）A．将角膜和房水分别简化为单一球面B．将角膜和晶状体分别简化为单一球面C．将晶状体和玻璃体分别简化为单一球面D．将所有光学界面简化为单一球面E．将所有屈光介质简化为单一球面19. 眼处于调节状态时，能使晶状体屈光度加强的是（）A．睫状肌收缩B．睫状肌舒张C．瞳孔开大肌舒张D．瞳孔括约肌收缩E．瞳孔括约肌舒张20. 准分子激光中，角膜瓣引起的相关并发症有（）A．角膜瓣下游离上皮植入B．角膜瓣移位、皱褶C．角膜瓣游离D．角膜瓣下感染E．以上均是21. LASIK 术后即刻出现角膜瓣知觉丧失，深层激光切削术后( )个月，切断的神纤纤维可再生，但是形态不正常，直到 12--24 个月后再生的神经长度、形态和知觉才能恢复正常。
激光复习1
一单项选择1．自发辐射爱因斯坦系数与激发态E 2平均寿命τ的关系为（B ）)D ( )C ( 1 )B ( )A (212212121e A N A A A ττττ==== 2．爱因斯坦系数A 21和B 21之间的关系为（C ）8 )D ( 8 )C ( 8 )B ( )A (222121332121332121212121c hv B A c hv B A Δv c v B A e g g B A kT hv πππ====- 3．自然增宽谱线为（ C ）（A ）高斯线型（B ）抛物线型（C ）洛仑兹线型（D ）双曲线型4．对称共焦腔在稳定图上的坐标为（B ）（A ）（-1，-1）（B ）（0，0）（C ）（1，1）（D ）（0，1）5．阈值条件是形成激光的（ C ）（A ）充分条件（B ）必要条件（C ）充分必要条件（D ）不确定6．谐振腔的纵模间隔为（B ）cLq v c L v L cv L cq v μμμμ2 )D ( 2 )C ( 2 )B ( 2 )A (=∆=∆=∆=∆7．锁模激光器通常可获得（ A ）量级短脉冲 fs )D ( ns )C ( μs )B ( ps )A (8．Nd :YAG 激光器是典型的（ C ）系统（A ）二能级 （B ）三能级 （C ） 四能级 （D ）多能级9．粒子数反转分布状态微观粒子满足（D ）（A ） 费米分布（B ）高斯分布（C ） 玻尔兹曼分布（D ）负温度分布10. 平行平面腔在稳定图上的坐标为（ C ）（A ）（-1，-1） （B ） （0，0） （C ）（1，1） （D ）（0，1）11．调Q 激光器通常可获得（ C ）量级短脉冲fs )D ( ns )C ( μs )B ( ms )A (12．红宝石激光器是典型的（ B ）系统（A ）二能级 （B ）三能级 （C ） 四能级 （D ）多能级13.世界上第一台激光器是 （ D ）(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)砷化镓结型激光器．14多普勒加宽发生在（C ）介质中（A ）固体 （B ）液体（C ）气体 （D ）等离子体15. 锁模激光器输出脉冲功率2N I ∝，N 为：（ B ）（A ） 脉冲数目.（B ）纵模数目.（C ）横模数目.（D ）能级数目填空1. 光和物质相互作用产生受激辐射时，受激辐射所发出的光子与外来光子的特性完全相同，这些特性是指： 频率、位相、偏振和传播方向。
激光原理复习题(含参考答案)
激光原理复习题（含参考答案）1. 自发辐射爱因斯坦系数与激发态E2平均寿命τ的关系为（B）2. 爱因斯坦系数A21和B21之间的关系为（ C）3. 自然增宽谱线为（C）（A）高斯线型（B）抛物线型（C）洛仑兹线型（D）双曲线型4. 对称共焦腔在稳定图上的坐标为（ B ）（A）（-1，-1）（B）（0，0）（C）（1，1）（D）（0，1）5. 阈值条件是形成激光的（C）（A）充分条件（B）必要条件（C）充分必要条件（D）不确定6. 谐振腔的纵模间隔为（ B ）7. 对称共焦腔基模的远场发散角为（C）8. 谐振腔的品质因数Q衡量腔的（ C ）（A）质量优劣（B）稳定性（C）储存信号的能力（D）抗干扰性9. 锁模激光器通常可获得（ A）量级短脉冲10. YAG激光器是典型的（C）系统（A）二能级（B）三能级（C）四能级（D）多能级11. 任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价，而任何一个满足稳定条件的球面腔唯一地等价于一个共焦腔。
12. 激光器的基本结构包括三部分，即工作物质、激励物质光学谐振腔。
13. 有一个谐振腔，腔长L=1m，在1500MHｚ的范围内所包含的纵模个数为10 个（设μ=1）。
14. 激光的特点是相干性强、单色性佳、方向性好高亮度。
15 调Q 技术产生激光脉冲主要有 、 两种方法，调Q 激光器通常可获得ns 量级短脉冲，锁模有 和 两种锁模方式。
锁模 、 调Q 主动锁模 被动锁模16. 受激辐射激励发射出的光子与外来光完全相同，即 ， ， ， 。
传播方向相同，相位相同，偏振态相同，频率相同17写出光与物质相互作用的爱因斯坦关系式，说明其物理含义。
答：(1)自发辐射跃迁几率2121211sp s dn A dt n τ⎛⎫== ⎪⎝⎭，表示了单位时间内从高能级向低能级跃迁的原子数与高能级原有粒子数的比例。
(2)受激吸收跃迁几率121211st dn W dt n ⎛⎫= ⎪⎝⎭，表示单位时间内由于受激跃迁引起的由低能级向高能级跃迁的原子数和低能级原子数的比例。
工业激光考试题库
工业激光考试题库# 工业激光考试题库一、选择题1. 工业激光器中最常用的类型是：A. 气体激光器B. 固体激光器C. 半导体激光器D. 化学激光器2. 激光切割的基本原理是：A. 热传导B. 热辐射C. 光热效应D. 光化学效应3. 激光焊接的主要优点不包括：A. 焊接速度快B. 焊接质量高C. 焊接成本高D. 焊接变形小4. 下列哪项不是激光打标的特点：A. 精度高B. 速度快C. 耗材多D. 应用范围广5. 激光器的输出功率与什么因素有关：A. 工作介质B. 泵浦源C. 光学谐振腔D. 所有上述因素二、填空题6. 工业激光器的分类主要有_________、_________、_________等。
7. 激光切割机的组成部分包括激光器、_________、_________、控制系统等。
8. 激光焊接过程中，材料的熔化和凝固过程需要_________的控制。
9. 激光打标机的工作原理是利用激光束在材料表面产生_________效应，形成永久性标记。
10. 激光器的泵浦方式主要有_________泵浦、_________泵浦和_________泵浦。
三、简答题11. 简述激光切割技术在工业生产中的应用场景及其优势。
12. 描述激光焊接的基本原理，并说明其在制造业中的重要性。
13. 解释激光打标技术与传统的标记技术相比有哪些优势。
14. 阐述激光器的工作原理，并解释光学谐振腔在激光器中的作用。
15. 讨论激光加工技术在提高产品质量和生产效率方面的贡献。
四、计算题16. 假设一个激光器的输出功率为1000瓦，若激光束的直径为5毫米，请计算激光束的功率密度（单位：瓦/平方毫米）。
五、论述题17. 论述工业激光加工技术在现代制造业中的应用及其发展趋势。
18. 分析激光加工技术在汽车制造、航空航天、医疗器械等领域的具体应用案例。
19. 探讨激光加工技术在环境保护和可持续发展方面的潜力和挑战。
20. 论述激光技术在新材料加工领域的创新应用及其对工业生产的影响。
激光原理练习题及答案
激光原理练习题及答案一、选择题1. 激光的产生是基于以下哪种物理现象？A. 光电效应B. 康普顿散射C. 受激辐射D. 黑体辐射答案：C2. 激光器中的“泵浦”是指什么？A. 激光器的启动过程B. 激光器的冷却过程C. 激光器的增益介质D. 激光器的输出过程答案：A3. 以下哪种激光器不是按照工作物质分类的？A. 固体激光器B. 气体激光器C. 半导体激光器D. 脉冲激光器答案：D二、填空题4. 激光的三个主要特性是________、________和________。
答案：单色性、相干性和方向性5. 激光器中的增益介质可以是________、________或________等。
答案：固体、气体或半导体三、简答题6. 简述激光与普通光源的区别。
答案：激光与普通光源的主要区别在于激光具有高度的单色性、相干性和方向性。
普通光源发出的光波长范围较宽，相位随机，方向分散，而激光则具有单一的波长，相位一致，且能沿特定方向高度集中。
7. 解释什么是激光的模式竞争，并说明其对激光性能的影响。
答案：激光的模式竞争是指在激光腔中，不同模式（横模和纵模）之间争夺增益介质提供的增益资源。
模式竞争可能导致激光输出不稳定，影响激光的质量和效率。
通过优化腔体设计和使用模式选择器可以减少模式竞争，提高激光性能。
四、计算题8. 假设一个激光器的增益介质长度为10cm，泵浦效率为80%，增益系数为0.01cm^-1。
计算在不考虑任何损耗的情况下，激光器的增益。
答案：增益 = 增益系数× 增益介质长度× 泵浦效率 = 0.01× 10× 0.8 = 0.89. 如果上述激光器的输出镜的反射率为90%，计算腔内光强每通过一次腔体增加的百分比。
答案：增益百分比 = (1 - 反射率) × 增益 = (1 - 0.9) × 0.8 = 0.08 或 8%五、论述题10. 论述激光在医学领域的应用及其原理。
激光技术习题及答案
光电子技术（2）上篇：“激光技术”习题1、在电光调制器中,为了得到线性调制,在调制器中插入一个1/4波片,它的轴向应该如何设置为佳?若旋转1/4波片,它所提供的直流偏置有何变化?2、为了降低电光调制器的半波电压,采用4块z 切割的KD *P 晶体连接(光路串联,电路并联)成纵向串联式结构。
试问:(1)为了使4块晶体的电光效应逐块叠加,各晶体x 和y 轴取向应如何?(2)若,/106.23,51.1,628.012630V m n m -⨯===γμλ计算其半波电压,并与单块晶体调制器比较之.3、试设计一种装置,如何检验出入射光的偏振态(线偏光,椭圆偏光和自然光),并指出是根据什么现象?如果一个纵向电光调制器没有起偏器,入射的自然光能否得到光强调制?为什么?4、一钼酸铅(4PbMoO )声光调制器,对He-Ne 激光器进行调制。
已知声功率,1W P s =声光互作用长度mm L 8.1=,换能器宽度13152103.36,8.0--∙⨯==kg s M mm H ,试求钼酸铅声光调制器的布拉格衍射效率。
5、在锁模激光器中,工作物质为YAG,m μλ06.1=,棒尺寸Φ,504mm ⨯腔长,100,75.0MHz fm m L ==选择熔凝石英(n=1.46)作声光介质,声速s cm V S /1095.55⨯=,采用布拉格衍射,驻波形式,设计声光锁模调制器的尺寸,并求出布拉格角。
6、有一带偏振棱镜的电光调Q YAG 激光器,试回答或计算下列问题:(1) 画出调Q 激光器的结构示意图,并标出偏振镜的偏振轴和电光晶体各主轴的相对方向。
(2) 怎样调整偏振棱镜的起偏方向和晶体的相对位置才能得到理想的开关效果?(3) 计算1/4波长电压)./106.23,05.1,25(176304/V m n n mm l V e -⨯====γλ7、声光调Q 为什么运转于行波工作状态,一般只适用于连续激光器的高重复频率运行?加到电声换能器上的高频信号还要用频率为f 的脉冲电压进行调制?8、当频率的超声波MHz f s 40=在熔凝石英声光介质(n=1.54)中建立起超声场时)/1096.5(5s cm v s ⨯=,试计算波长为m μλ06.1=的入射光满足布拉格条件的入射角θ。
《激光原理》复习
《激光原理》复习⼀. 选择题（单选）（共20分，共10题，每题2分)1. 下列表达式哪⼀个不是激光振荡正反馈条件： D 。
A. q kL π22= B. q LCq 2=ν C. q L q 2λ= D. q kL π=2 2. 下列条件哪⼀个是激光振荡充分必要条件： A 。
（δφ为往返相移） A. lr r G q )ln(,2210-≥-=απδφ B. 0,2≥?-=n q πδφC. 0,20≥?-=n q πδφ D. 0,20≥-=G q πδφ3. 下列腔型中，肯定为稳定腔的是 C 。
A. 凹凸腔 B. 平凹腔 C. 对称共焦腔 D. 共⼼腔4. 下⾯物理量哪⼀个与激光器阈值参数⽆关， D 。
A. 单程损耗因⼦ B. 腔内光⼦平均寿命 C. Q 值与⽆源线宽 D. ⼩信号增益系数5. ⼀般球⾯稳定腔与对称共焦腔等价，是指它们具有： A 。
A.相同横模 B.相同纵模 C.相同损耗 D. 相同谐振频率6. 下列公式哪⼀个可⽤于⾼斯光束薄透镜成像 A 其中if z q +=，R 为等相位⾯曲率半径，L 为光腰距离透镜距离。
A ．F q q 11121=-；B. F R R 11121=-；C. F L L 11121=-；D.FL L 11121=+ 7. 关于⾃发辐射和受激辐射，下列表述哪⼀个是正确的 C 。
A. 相同两能级之间跃迁，⾃发辐射跃迁⼏率为零，受激辐射跃迁⼏率不⼀定为零；B. ⾃发辐射是随机的，其跃迁速率与受激辐射跃迁速率⽆关；C. 爱因斯坦关系式表明受激辐射跃迁速率与⾃发辐射跃迁速度率成正⽐；D. ⾃发辐射光相⼲性好。
8.⼊射光作⽤下， CA. 均匀加宽只有部份原⼦受激辐射或受激吸收；B. ⾮均匀加宽全部原⼦受激辐射或受激吸收；C. 均匀加宽原⼦全部以相同⼏率受激辐射或受激吸收；D. ⾮均匀加宽全部原⼦以相同⼏率受激辐射或受激吸收。
9. 饱和光强 C A ．与⼊射光强有光 B. 与泵浦有关； C. 由原⼦的最⼤跃迁截⾯和能级寿命决定； D. 与反转集居数密度有关。
高等激光技术复习题
《高等激光技术》习题与思考题1、简述一台激光器的主要组成部分及其作用。
答：一台激光器的有三个基本组成部分：工作物质、谐振腔和激励能源。
工作物质的作用是提供放大作用（增益介质），提供适合的能级结构，以达到粒子数反转。
谐振腔一般是在工作物质两端适当的放置两个反射镜组成。
它的作用是提供正反馈，使受激辐射能多次通过介质得到放大，最后在腔内形成自激振荡；另一个作用是控制腔内振荡光束的特性，以获得单色性好、方向性好的强相干光。
激励能源的作用是提供能源，将工作物质基态原子(离子)泵浦到激发态，最后形成布居数反转。
2、推导出一束来自于热光源的光束的光子简并度和单色亮度之间的关系。
解：设光源辐射的光为准平行、准单色光，光束截面为S ∆，立体角为∆Ω，频宽为ν∆，平均光功率为P ，则在t ∆时间间隔内通过S ∆截面的光子总数为：νh tP n ∆⋅= 在频率ν到νν∆+间隔内的光子分布在∆Ω立体角范围内的光子状态数或模式数为∆Ω⋅∆⋅=⋅∆Ω=∆ΩV cg g 3224ννπ 在t ∆时间内，光束垂直于S ∆截面传播时，光束所占据的空间范围为 c t S V ⋅∆⋅∆=代入上式可得t S g ∆⋅∆⋅∆⋅∆Ω⋅=∆Ωνλ22由此可求出，一种光子量子状态或模式，所具有的平均光子数即光子简并度为νλνδ∆⋅∆⋅∆Ω⋅==∆Ω-S h P g n )/2(2 在光度学里，通过单位截面、单位频宽和单位立体角的光功率为光辐射的单色定向亮度∆Ω⋅∆⋅∆=ννS PB 则光子简并度与单色亮度之间的关系为νλδνh B ⋅=-223、若一工作物质的折射率为n ＝1.73，试问ν为多大时，32121/1/m S J B A ⋅=？解：由公式332121)/(8n c h B A νπ=得：Hz B A h n c 1831348312121108.61063.614.38173.1100.381⨯=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⋅⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅=-πν 4、解：爱因斯坦系数关系338c h B A νπ⋅=黑体辐射普朗克公式1)/ex p(18),(33-⋅⋅=KT h c h T ννπνρ 平均分配在某个状态K 的受激发射几率W K 与该状态的自发辐射几率A K 之比为K K K N KT h A B A W =-=⋅=1)/ex p(1νρ N K 为状态K 上的平均光子数。
激光原理问答题复习资料全
一、概念题：1.光子简并度：处于同一光子态的光子数称为光子简并度-n 。
（光子简并度具有以下几种相同的含义，同态光子数、同一模式的光子数、处于相干体积的光子数、处于同一相格的光子数。
）2.集居数反转：把处于基态的原子大量激发到亚稳态E2，处于高能级E2的原子数就可以大大超过处于低能级E1的原子数，从而使之产生激光。
称为集居数反转(也可称为粒子数反转)。
3.光源的亮度：单位截面和单位立体角发射的光功率。
4.光源的单色亮度：单位截面、单位频带宽度和单位立体角发射的光功率。
5.模的基本特征：主要指的是每一个摸的电磁场分布，特别是在腔的横截面的场分布；模的谐振频率；每一个模在腔往返一次经受的相对功率损耗；与每一个模 相对应的激光束的发散角。
6.几何偏折损耗：光线在腔往返传播时，可能从腔的侧面偏折出去，这种损耗为几何偏折损耗。
（其大小首先取决于腔的类型和几何尺寸，其次几何损耗的高低依模式的不同而异。
）7.衍射损耗：由于腔的反射镜片通常具有有限大小的孔径，当光在镜面上发生衍射时所造成一部分能量损失。
（衍射损耗的大小与腔的菲涅耳数 N ＝2a ／L λ有关，与腔的几何参数g 有关，而且不同横模的衍射损耗也将各不相同。
）8.自再现模：光束在谐振腔经过多次反射，光束的横向场分布趋于稳定，场分布在腔往返传播一次后再现出来，反射只改变光的强度大小，而不改变光的强度分布。
9.开腔的自再现模或横模：把开腔镜面上的经一次往返能再现的稳态场分布称为开腔的自再现模或横模。
10.自再现变换：如果一个高斯光束通过透镜后其结构不发生变化,即参数ω。
或f 不变,则称这种变换为自再现变换。
11.光束衍射倍率因子2M 定义：实际光束的腰半径与远场发射角的乘积与基模高斯光束的腰半径与远场发散角的乘积的比。
12.均匀加宽：如果引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的,则这种加宽称作均匀加宽。
（均匀加宽,每个发光原子都以整个线型发射,不能把线型函数上的某一特定频率和某些特定原子联系起来,或者说,每一发光原子对光谱线任一频率都有贡献。
激光原理第二次习题含答案(大学期末复习资料).docx
问答题：1.解释非均匀加宽介质的增益曲线的“烧孔”现象与应用。
2.什么是兰姆凹陷？兰姆凹陷产生的条件？3.按调制的性质，激光调制有几种？并进行简单说明。
4.声光互作用的两种类型？声光调制器由哪些部分组成？5.目前激光器应用领域中采用什么激光器？比如（a）激光加工、热处理、焊接、切割（b）通信（c）光盘（d）激光武器（e）全息照相①三维微加工（g）医用（h）遥感6.说明利用调Q技术获得高峰值功率巨脉冲的原理，并简单说明调Q脉冲形成过程中各参量（泵浦速率、谐振腔损耗、粒子反转数和光子数密度）随时间的变化。
7.激光器锁模的工作原理？参考课本推导出锁模输出的电场表达式，并说明表达式的各部分含义。
8.说明主动锁模方法中的调幅锁模工作原理。
9.钛宝石激光器是实验室中很常用的飞秒激光器，它是利用什么方法进行锁模？10.调Q与被动锁模激光器中饱和吸收体的饱和恢复时间有何不同？11.激光器锁模产生超短脉冲原理通常有哪两种分析方法并进行说明12.超短脉冲压缩色散补偿技术有哪几种并进行说明？13.锁模脉冲的时间和光谱带宽积特点。
14.如何使用偏振棱镜与半波电压获得激光单脉冲？15.激光脉冲时间宽度直接测量有什么设备？间接测量有什么方法？16.激光脉冲的振幅、相位可以测量吗？如果可以，分别简述测量的方法。
计算题：1.当频率人=40MHz的超声波在熔融石英石英声光介质(n=1.54) 中建立起超声场(us=5.96 X 105cm/s )时，试计算波长为4 = 1.06㈣的入射光满足布拉格条件的入射角。
o2.有一多纵模激光器纵模数是1千个，激光器的腔长1.5m,输出的平均功率为1W,认为各纵模振幅相等。
(1)试求在锁模情况下, 光脉冲的周期、宽度和峰值功率各是多少？(2)采用声光损耗调制元件锁模时，调制器上加电压V(t) = V m cos(^t),试问电压的频率是多大？3.有一掺钗钉铝石榴石激光器，振荡线宽(荧光谱线中能产生激光振荡的范围)△以c =10X1010Hz,腔长L=0.5m,试计算激光器的参量：(1)纵模频率间隔；(2) Av?可容纳纵模的数目；(3) 假设各纵模振幅相等，求锁模后脉冲的宽度和周期；(4)锁模脉冲及脉冲间隔占有的空间距离。
激光原理复习题重点难点
激光原理复习题重点难点《激光原理》复习第⼀部分知识点第⼀章激光的基本原理1、⾃发辐射受激辐射受激吸收的概念及相互关系2、激光器的主要组成部分有哪些？各个部分的基本作⽤。
激光器有哪些类型？如何对激光器进⾏分类。
3、什么是光波模式和光⼦状态？光波模式、光⼦状态和光⼦的相格空间是同⼀概念吗？何谓光⼦的简并度？4、如何理解光的相⼲性？何谓相⼲时间，相⼲长度？如何理解激光的空间相⼲性与⽅向性，如何理解激光的时间相⼲性？如何理解激光的相⼲光强？5、EINSTEIN系数和EINSTEIN关系的物理意义是什么？如何推导出EINSTEIN 关系？4、产⽣激光的必要条件是什么？热平衡时粒⼦数的分布规律是什么？5、什么是粒⼦数反转，如何实现粒⼦数反转？6、如何定义激光增益，什么是⼩信号增益？什么是增益饱和？7、什么是⾃激振荡？产⽣激光振荡的基本条件是什么？8、如何理解激光横模、纵模？第⼆章开放式光腔与⾼斯光束1、描述激光谐振腔和激光镜⽚的类型？什么是谐振腔的谐振条件？2、如何计算纵模的频率、纵模间隔？3、如何理解⽆源谐振腔的损耗和Q值？在激光谐振腔中有哪些损耗因素？什么是腔的菲涅⽿数，它与腔的损耗有什么关系？4、写出（1）光束在⾃由空间的传播；（2）薄透镜变换；（3）凹⾯镜反射5、什么是激光谐振腔的稳定性条件？6、什么是⾃再现模，⾃再现模是如何形成的？7、画出圆形镜谐振腔和⽅形镜谐振腔前⼏个模式的光场分布图，并说明意义8、基模⾼斯光束的主要参量：束腰光斑的⼤⼩，束腰光斑的位置，镜⾯上光斑的⼤⼩？任意位置激光光斑的⼤⼩？等相位⾯曲率半径，光束的远场发散⾓，模体积9、如何理解⼀般稳定球⾯腔与共焦腔的等价性？如何计算⼀般稳定球⾯腔中⾼斯光束的特征10、⾼斯光束的特征参数？q参数的定义？11、如何⽤ABCD⽅法来变换⾼斯光束？12、⾮稳定腔与稳定腔的区别是什么？判断哪些是⾮稳定腔。
第三章电磁场与物质的共振相互作⽤1、什么是谱线加宽？有哪些加宽的类型，它们的特点是什么？如何定义线宽和线型函数？什么是均匀加宽和⾮均匀加宽？它们各⾃的线型函数是什么？2、⾃然加宽、碰撞加宽和多普勒加宽的线宽与哪些因素有关？3、光学跃迁的速率⽅程，并考虑连续谱和单⾊谱光场与物质的作⽤和⼯作物质的线型函数。
激光技术练习题
激光技术练习题激光技术是一项广泛应用于科学、医疗、通信等领域的先进技术。
通过对激光相关知识的学习和实践，可以提高我们对激光技术的了解和运用能力。
下面是一些激光技术的练习题，帮助我们加深对该领域的理解。
通过解答这些问题，我们能够更好地掌握激光技术的原理和应用。
练习题一：激光的基本特性1. 请简要解释激光的产生原理，并列举一种发生器件。
2. 激光和常规光有何区别？你能否解释激光为什么具有高方向性和高单色性？3. 什么是激光的相干性？如何衡量激光的相干性？练习题二：激光在科学领域的应用1. 请列举几个基于激光技术的实验室设备，并简要描述其原理和应用。
2. 什么是激光干涉测量技术？举例说明该技术在科学研究或工程中的应用。
3. 请解释激光在光谱分析中的作用。
举一个实际应用中使用激光进行光谱分析的例子。
练习题三：激光在医疗领域的应用1. 激光在激光手术中的应用有哪些？举例说明其中一种手术及其原理。
2. 什么是激光治疗？请简要描述激光治疗在皮肤疾病治疗中的应用。
3. 激光在眼科手术中的应用有哪些？请举例说明其中一种手术及其原理。
练习题四：激光在通信领域的应用1. 请解释激光在光纤通信中的作用。
激光光源如何应用于光纤通信系统中？2. 激光雷达是如何工作的？请简要描述激光雷达在车辆自动驾驶中的应用。
3. 激光打印技术是如何实现的？简要介绍激光打印技术的原理和应用。
以上是激光技术练习题的内容，通过解答这些问题，我们可以不断加深对激光技术的理解，并掌握其在科学、医疗、通信等领域中的应用。
激光技术的不断发展和创新为我们的生活带来了诸多变化和便利，因此对激光技术的学习是非常有意义的。
希望通过这些练习题的学习，你可以对激光技术有更深入的认识，并能够将其应用于实际问题的解决中。
激光原理及应用复习资料(1)
尖峰：激光器开启时所发生的不连续的、尖锐的、大振幅脉冲。 （激光尖峰与弛豫振荡具体内容见书） 24.兰姆下陷：当激光器振荡模的频率被调谐至介质跃迁中心频率 0 时，输出功 率呈现出某种程度的降低。下陷宽度（介质中均匀加宽的线宽）。 25.均匀加宽激光器的模竞争：当数个模同时起振时必然存在诸模竞争反转原子
（3.添加）激光器的分类（记两三个例子）：
①按工作物质的物态分类：气体激光器：氦氖激光器，co2 激光器，氩离子激
光器等。
②固体激光器：红宝石激光器，钇铝石榴石激光器，硅酸盐等。
③半导体激光器：砷化镓，硫化镉。
④液体激光器：。。化学激光器：。。自由电子激光器：。。X 射线激光器。。光纤激
光器。
第二章：激光的物理学基础
q q 1 -q C （详见书）。 2nL
29.横模图形及线偏振腔模结构见书 30.解释①横模：腔内电磁场在垂直于其传播方向的横向 X-Y 面内也存在稳定的 场分布，称为横模。 解释②横模：在腔镜面上经过一次往返传播后能“自再现”的稳定光场分布称 为自再现模或横模。 ③横模特点：光能集中在光斑中心部分，而边缘部分光强甚小。
则处于低能级 E1 上的院子由于吸收这个能量为 h 21 的光子而受到激发跃迁到高
能级 E2 上去，此物理过程称为光的受激吸收。
高考物理复习 考题精选 激光
拾躲市安息阳光实验学校高中物理考题精选（118）——激光1、(1)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是( )A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离(2)如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)．现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则________．A．P和P1仍为亮点B．P为亮点，P1为暗点C．P为暗点，P1为亮点D．P、P1均为暗点(3)如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出．已知入射角为i，A与O相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d.答案解析：(1)本题主要考查激光的性质，意在考查考生综合分析问题的能力．光是横波，选项A错；激光在介质中的波长为λ＝，不同介质n不同，所以波长不同，选项B错；产生干涉的条件是频率相同，选项C错；利用激光平行度好的特点可以测量月球和地球之间的距离，选项D正确．(2)从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏P 点到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零，因此是亮纹中心．因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P点都是亮纹中心．而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长，即|P1S1－P1S2|＝600 nm＝λ橙，则两列光波到达P1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此出现亮纹．光换用波长为400 nm的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600 nm ＝，则两列光波到达P1点时振动情况完全相反，即由S1、S2射出的光波到达P1点就相互削弱，因此出现暗条纹．综上所述，B正确．(3)设折射角为r，则＝n，由几何关系得l ＝2dtanr，解得d ＝l.答案：(1)D (2)B (3)l2、下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机________．(2)紫外线灯________．(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线具有很强的贯穿力E．红外线具有显著的热效应F．红外线波长较长，易发生衍射答案解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，选择E.答案：(1)D (2)C (3)E3、激光的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船。
《激光原理与技术》习题一
《激光原理与技术》习题一班级 序号 姓名 等级一、选择题1、波数也常用作能量的单位，波数与能量之间的换算关系为1cm -1 = eV 。
（A ）1.24×10-7 (B) 1.24×10-6 (C) 1.24×10-5 (D) 1.24×10-42、若掺Er 光纤激光器的中心波长为波长为1.530μm ，则产生该波长的两能级之间的能量间隔约为 cm -1。
（A ）6000 (B) 6500 (C) 7000 (D) 100003、波长为λ=632.8nm 的He-Ne 激光器，谱线线宽为Δν=1.7×109Hz 。
谐振腔长度为50cm 。
假设该腔被半径为2a=3mm 的圆柱面所封闭。
则激光线宽内的模式数为 个。
（A ）6 (B) 100 (C) 10000 (D) 1.2×1094、属于同一状态的光子或同一模式的光波是 .(A) 相干的 (B) 部分相干的 (C) 不相干的 (D) 非简并的二、填空题1、光子学是一门关于 、 、 光子的科学。
2、光子具有自旋，并且其自旋量子数为整数，大量光子的集合，服从 统计分布。
3、设掺Er 磷酸盐玻璃中，Er 离子在激光上能级上的寿命为10ms ，则其谱线宽度为 。
三、计算与证明题1．中心频率为5×108MHz 的某光源，相干长度为1m ，求此光源的单色性参数及线宽。
2．某光源面积为10cm 2，波长为500nm ，求距光源0.5m 处的相干面积。
3．证明每个模式上的平均光子数为1)/ex p(1 kT hv 。
《激光原理与技术》习题二班级 姓名 等级一、选择题1、在某个实验中，光功率计测得光信号的功率为-30dBm ，等于 W 。
（A ）1×10-6 (B) 1×10-3 (C) 30 (D) -302、激光器一般工作在 状态.(A) 阈值附近 (B) 小信号 (C) 大信号 (D) 任何状态二、填空题1、如果激光器在=10μm λ输出1W 连续功率，则每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是 。
激光原理与技术各章重点(基本补全)
激光原理与技术期末总复习第1章1.激光产生的必要条件(粒子数反转分布)2.激光产生的充分条件(在增益介质的有效长度内光强可以从微小信号增长到饱和光强)3.饱和光强定义:使激光上能级粒子数减小为小信号值的1/2时的光强为饱和光强4.谱线加宽的分类:均匀加宽和非均匀加宽两种加宽的本质区别？5激光器泵谱技术的分类:直接泵谱缺点：首先从基态E1到激光上能级E3往往缺乏有效途径，即B13（对光泵浦）或σ13（对粒子泵浦）太小，难以产生足够的增益；其次即使存在E1 E3的有效途径，但同一过程可能存在由E1到激光下能级E2的有效途径，结果是W12/W13太大难以形成粒子反转分布。
这些缺点是直接泵浦方式对很多激光器来说是不适用的。
间接泵谱:分为自上而下、自下而上和横向转移三中方式)间接泵谱的优点：首先，中间能级具有远大于激光上能级的寿命，且可以是很多能级形成的能带，因而，Ei 上很容易积累大量的粒子；其次，在有些情况下，将粒子从基态激发到Ei 的几率要比激发到Eu 的几率大得多，这就降低了对泵浦的要求；最后，依据选择定则，可以使Ei 向Eu 的弛豫过程比Ei 向激光下能级Ei 的弛豫过程快得多6..频率牵引有源腔中的纵模频率总是比无源腔中同序数频率更接近工作物质的中心频率7.能画出激光工作物质三能级系统能级图，说明能级间粒子跃迁的动态过程？8.当粒子反转数大于零时，在激光谐振腔中能够自激振荡吗？为什么？9. 激光的特性(单色性、方向性、相干性和高亮度)10. 证明光谱线型函数满足归一化条件证明: ⎰⎰⎰+∞∞-+∞∞-+∞∞-====1)()()(ννννννd g I d Ig d I I则 11.激光器的输出特性。
（43页）？？？第2章1.光学谐振腔的分类和作用分类：能否忽略侧面边界，可将其分为开腔，闭腔以及气体波导腔按照腔镜的形状和结构，可分为球面腔和非球面腔是否插入透镜之类的光学元件，或者是否考虑腔镜以外的反射表面，可以分为简单腔和符合腔 u u u u S h A c h I τσντνπν11228==)211(2121111τττπν++++=∆∑∑u jj i ui H A A N D M T Mc kT 072/120)1016.7(])2(ln 2[2ννν-⨯==∆⎰+∞∞-=1)(ννd g根据腔中辐射场的特点，可分为驻波腔和行波腔从反馈机理的不同，可分端面反馈腔和分布反馈腔根据构成谐振腔反射镜的个数，可分为两镜腔和多镜腔作用：①提供轴向光波模的光学反馈；②控制振荡模式的特性2.光学谐振腔的损耗分类:几何损耗、衍射损耗、输出腔镜的透射损耗和非激活吸收、散射等其他损耗计算:单程损耗：12m βδ==D 为平平腔镜面的横向尺寸（反射镜的直接）β两镜面直接的小角度L 两镜面直接的距离（腔长）)单程衍射p59开始带图3.推导平平腔的两个相邻纵模的频率间隔证明：4.以平-平腔为例理解光学谐振腔横模的形成过程5. 用g 参数表示的谐振腔稳定性条件6..高斯光束高斯光束既不是平面波、也不是一般的球面波，在其传播轴线附近可以近似看作是一种非均匀高斯球面波。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
“激光技术及应用”思考题
什么是自发辐射、受激辐射、受激吸收？
自发辐射：高能级的原子自发地从高能级E 2向低能级E 1跃迁，同时放出能量为
的光子
受激辐射：当受到外来的能量 的光照射时，高能级E 2上的原子受到外来光的激励作用向低能级E 1跃迁，同时发射一个与外来光子完全相同的光子。
受激吸收：处于低能级E 1的原子受到外来光子（能量 ）的刺激作
用，完全吸收光子的能量而跃迁到高能级E 2的过程
自发辐射发光和受激辐射发光各有什么特点？
自发辐射的特点：各个原子所发的光向空间各个方向传播，是非相干光。
➢ 受激辐射的光子与外来光子的特性完全相同， 即：频率、位相、偏振和传播方向完全一样，因此受激辐射与外来辐射是相干的，换句话说外来辐射被 “放大” 了
产生激光的三个必备条件是什么？为什么需要这些条件？
激光工作物质：能够实现粒子数反转，产生受激光放大
激励能源：能将低能级的粒子不断抽运到高能级，补充受激辐射减少的高能级上粒子数
光学谐振腔：提高光能密度，保证受激辐射大于受激吸收；
光学谐振腔的基本作用是什么？
光学谐振腔的作用：1）延长增益介质作用长度；2）控制激光输出特性：如光束方向性、输出模式数、输出功率等
光学谐振腔的三个作用：
倍增工作介质作用长度，提高单色光能密度;
控制激光振荡模式数目，以获得单色性好、方向性好的相干光；
控制激光束的横向分布特性、光斑大小、发散角、输出功率。
12E E h -==νε12E E h -==νε12E E h -==νε
光学谐振腔有几种分类？如何判断谐振腔的稳定性？对称共焦腔、共心腔是对称凹面镜腔类型的谐振腔？
平行平面腔----是一种临界稳定腔
平凹腔：是由一块平面镜和一块曲率半径为R 的凹面镜组成的光学谐振腔，
➢ 对称凹面镜腔：两块曲率半径相同的凹面镜组成的谐振腔
➢ 距离大于两倍焦距的不稳定平凹腔
➢ 对称凸面镜腔---都是不稳定的
➢
即稳定腔条件为：
激光器的损耗分哪几类？这些损耗是怎么产生的？
激光器的损耗的分类：增益介质内部损耗和镜面损耗
增益介质内部损耗：由于成分不均匀、粒子数密度不均匀或有缺陷（如固体激光器）而使光产生折射、散射，使部分光波偏离原来的传播方向，以及其它对光能的吸收，造成光能量损耗。
镜面损耗：镜面的散射、吸收、由于光的衍射使光束扩散到反射镜面以外造成的损耗以及由镜面上透射出去作为激光器的有用输出部分镜面损耗可以通过反射系数r 1、r 2，透射系数t 1、t 2和吸收系数a 1、a 2来表达。
什么是增益饱和现象？
在抽运速率一定的条件下，当入射光的光强很弱时，增益系数是一个常数；当入射光的光强增大到一定程度后，增益系数随光强的增大而减小。
什么是激光腔的纵模？激光器最后输出的纵模数取决于哪些因素？
光波在腔内往返一周的总相移应等于2π的整数倍，即只有某些特定频率的光才能满足谐振条件 每个q 值对应一个驻波，称之为：纵模，q 为纵模序数。
➢ 谐振腔的谐振频率主要决定于纵模序数。
➢ 满足谐振条件，阈值条件且落在荧光线宽范围内的频率才能形成激光振荡，产生输
出 1)R L 1()R L 1(02
1≤-⨯-
≤Λ
1,2,3, 22==Φq q πδ
什么是激光腔的横模？横模是如何表示的？
在开腔镜面上，经一次往返能再现的稳态场分布称为为开腔的自再现模或横模影响激光器输出光频率稳定的因素有哪些？有哪些主动稳频的方法？
腔长变化的影响
温度变化：一般选用热膨胀系数小的材料做为谐振腔
机械振动：采取减震措施
折射率变化的影响
内腔激光器: 温度T、气压P、湿度h的变化很小，可以忽略
外腔和半内腔激光器: 腔的一部分处于大气之中，温度T、气压P、湿度h的变化较放电管内显著。
应尽量减小暴露于大气的部分，同时还要屏蔽通风以减小T 、P、h的脉动
主动式稳频：
把单频激光器的频率与某个稳定的参考频率相比较，当振荡频率偏离参考频率时，鉴别器就产生一个正比于偏离量的误差信号。
➢把激光器中原子跃迁的中心频率做为参考频率，把激光频率锁定到跃迁的中心频率上，如兰姆凹陷法。
➢把振荡频率锁定在外界的参考频率上，例如用分子或原子的吸收线作为参考频率，选取的吸收物质的吸收频率必须与激光频率相重合。
如饱和吸收法。
固体激光器、气体激光器，半导体激光器各采用何种泵浦方式？
由于固体激光器的工作物质是绝缘晶体，所以一般用光泵浦源激励
气体放电激励
半导体激光器要先以其他激光才可以
氦氖激光器有哪几种结构形式？其激光工作物质是什么气体？它是几能级结构？辅助气体的作用是什么？
He-Ne激光器可以分为内腔式、外腔式和半内腔式三种
氖气
4级
氦气起产生激光的媒介和增加激光输出功率的作用
激光脉冲测距的原理是什么？为何激光脉冲测距系统需要调Q的激光光源？
测距仪发出光脉冲，经被测目标反射后，光脉冲回到测距仪接收系统，测量其发射和接收光脉冲的时间间隔，即光脉冲在待测距离上的往返传播时间t 。
测距时用的光脉冲功率是很大的，一般其峰值功率均在一兆瓦以上，脉冲宽度在几十毫微秒以下。
这样的光脉冲通常叫做“巨脉冲”。
但是，一般的激光脉冲并不是巨脉冲，它的宽度较大 (约1ms 左右) ，同时脉冲功率也不够大，所以不能满足测距需求。
对激光器采用“调Q 技术”，就可使之满足测距要求
计算题：见第1章、第3章PPT 例题；第1章公式：
考试题型为：单项选择题（16分）、填空题（12分）、简答题（48分）、计算题（24分）。
例题1： 热平衡时，原子上能级E 2的粒子数密度为n 2，下能级E 1的粒子数密度为n 1，设g 1=g 2,求当原子跃迁的频率ν=3000MHz ，T=300K 时，n 2/n 1为多少？
解：热平衡时，原子各能级的粒子数密度分布符合波尔兹曼分布：
例题2：在红宝石激光器中，采用调Q 技术，有可能把全部铬粒子激发到激光上能级并产生巨脉冲。
设红宝石的直径为0.8cm,长为8cm,铬粒子浓度为2×1018cm -3，巨脉冲宽度为10ns ，求输出0.6943μm 激光的最大能量和脉冲平均功率。
解：红宝石激光棒的体积为
Az e I z I -=)0()(Gz
e I z I )0()(=21()2211E E h kT kT n g e e n g ν---==3462346.63103000102 1.3810300 4.810111
n e n e ---⨯⨯⨯-⨯⨯⨯==≈
例题1：腔长为0.5m 的氩离子激光器，发射中心频率ν0=5.85×1014Hz ，荧光线宽△ ν=6×108Hz 。
问它可能存在几个纵模? 解：纵模频率间隔为：
纵模数为：
例题2：试计算腔长L=0.4m ，λ=0.6328μm 的对称共焦腔高斯光束的束腰半径和远场发散角大小。
解：束腰半径：
8
8310310220.5
q c
νHz L μ⨯∆===⨯⨯88
6102310q N νν∆⨯===∆⨯。