激光原理及应用试卷.

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激光原理与应用答案(陈家壁主编)

思考练习题11．试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射λ＝0.5000μm ，ν=3000MHz 的光，每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？答：粒子数分别为：188346341105138.21031063.6105.01063.61⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==---λνc h q n 239342100277.51031063.61⨯=⨯⨯⨯==-νh q n2．热平衡时，原子能级E 2的数密度为n 2，下能级E 1的数密度为n 1，设21g g =，求：(1)当原子跃迁时相应频率为ν＝3000MHz ，T ＝300K 时n 2/n 1为若干。

(2)若原子跃迁时发光波长λ＝1μ，n 2/n 1＝0.1时，则温度T 为多高？答：（1）(//m n E E m m kTn n n g e n g --=）则有：1]3001038.11031063.6exp[2393412≈⨯⨯⨯⨯⨯-==---kT h e n n ν（2）K T Te n n kT h 3623834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[⨯=⇒=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==----ν3．已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0－18J ，设火焰(T ＝2700K)中含有1020个氢原子。

设原子按玻尔兹曼分布，且4g 1＝g 2。

求：(1)能级E 2上的原子数n 2为多少？(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2，求光的功率为多少瓦？答：（1）1923181221121011.3]27001038.11064.1exp[4----⨯=⨯⨯⨯-⨯=⇒=⋅⋅n n e g n g n kTh ν且202110=+n n 可求出312≈n（2）功率＝W 918810084.51064.13110--⨯=⨯⨯⨯4．(1)普通光源发射λ＝0.6000μm 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比q q 激自1=2000，求此时单色能量密度νρ为若干？(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ⋅⨯=-νρ，λ为0.6328μm ，设μ＝1，求q q 激自为若干？答：（1）3173436333/10857.31063.68)106.0(2000188m s J h h c q q ⋅⨯=⇒⨯⨯⨯=⇒=---ννννρρπρπλρνπ＝自激（2）943436333106.71051063.68)106328.0(88⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==---πρπλρνπννh h c q q ＝自激5．在红宝石Q 调制激光器中，有可能将全部Cr 3＋(铬离子)激发到激光上能级并产生巨脉冲。

激光原理及应用试卷.

激光原理及应用试卷班级姓名成绩一、填空题（1.5×20=30分）1.光与物质的相互作用有三种不同基本过程，即，及A21称为：B21称为：B12称为：自发辐射的平均寿命τ与A21关系为2.引起谱线增宽的原因主要有三种，即。

它们的线型函数有两种，分别是。

3.光的一个基本性质是具有。

一方面光是电磁波，具有波动性质，有一定的和。

另一方面光是光子流，是具有一定和的物质粒子流。

4．产生激光必须具备的三个条件：，，二、问答题（5×6=30分）1.简要叙述激光器稳定出光的过程。

2.三种谱线增宽形式中哪些是均匀增宽？哪些是非均匀增宽，为什么？3.详细说明对称共焦腔中高斯光束的特点，并图示4.叙述用兰姆凹陷稳频的工作原理。

三、分析题（40分）1. （10’）如图所示为的1E 和0E （基态）分别为激光上下能级，0n 和1n 分别为上下能级的粒子数密度，谐振腔中传播的单色光能密度为ρ（假设其线宽比介质的线型函数)(v f 的线宽窄得多）。

图中过程①为泵浦速率为R 0的抽运过程，②为自发辐射过程，③和④分别为受激辐射和受激吸收过程,自发辐射系数、受激辐射系数和受激吸收系数分别为A 10、B 10、B 01。

试写出1E 能级在单位时间内粒子数密度的增加量，并说明表达式中每一项的物理意义2. （15分）一染料激光器输出激光的波长为0.63μm ，采用平凹腔，凹面镜的曲率半径为2m ，腔长为1m ，（1）求出它所产生的高斯光束的光腰大小和位置，共焦参数f 以及发散角θ。

（2）如果使用焦距为5cm 的凸透镜聚焦，入射光腰到透镜的距离为1.50m 。

问：离透镜1.0m 处的出射光斑半径为多少？3.（15’）设有三束频率分别为0ν、νν∆+0和νν∆-0、光强为I 0、I 1和I 2的强光沿相同方1E 0E向或相反方向（如图）通过中心频率为0ν的非均匀加宽增益介质（I 0>I 1> I 2）。

试分别分析下列两种情况下反转粒子数按速度z υ的分布，并画出相应的分布曲线，要求在图中标出烧孔位置及烧孔深度。

电子电路的激光技术与应用考核试卷

C.半导体激光器
D.红宝石激光器
8.激光二极管的优点不包括：( )
A.寿命长
B.效率高
C.体积小
D.价格昂贵
9.在激光雷达系统中，激光的主要作用是：( )
A.传输信号
B.探测目标
C.放大信号
D.产生干扰
10.下列哪种激光器的工作介质是固体：( )
A. CO2激光器
B. He-Ne激光器
C. Nd:YAG激光器
3.激光焊接的适用材料包括：（）
A.钢铁
B.铝合金
C.不锈钢
D.玻璃
4.激光切割的优点有：（）
A.切割速度快
B.切割精度高
C.热影响区小
D.可以切割多种材料
5.以下哪些是激光雷达系统的应用领域：（）
A.军事侦查
B.航空航天
C.气象监测
D.城市规划
6.激光全息技术的应用包括：（）
A.防伪标识
B.艺术创作
D.氩离子激光器
11.激光全息技术中，全息图记录的是激光波的：( )
A.频率
B.振幅
C.相位
D.速度
12.下列哪种现象是激光诱导的：( )
A.光电效应
B.热效应
C.磁效应
D.化学反应
13.激光切割中，切割速度与下列哪个因素无关：( )
A.材料厚度
B.激光功率
C.激光波长
D.切割路径
14.下列哪种激光器属于半导体激光器：( )
4.激光全息技术可以完全复制物体的三维形态。（）
5.激光二极管的光输出功率越大，其寿命越短。（）
6.激光雷达系统只能用于军事领域。（）
7.激光切割只能切割金属材料。（）
8.激光焊接过程中，功率越高，焊接速度越快。（）

激光原理及应用试卷

激光原理及应用考试时间:第 18 周星期五 ( 2007年1 月 5日)一单项选择（30分）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）多能级二填空（20分）1.任何一个共焦腔与等价，而任何一个满足稳定条件的球面腔地等价于一个共焦腔。

(4分)2 .光子简并度指光子处于、、、。

（4分）3．激光器的基本结构包括三部分，即、和。

（3分）4．影响腔内电磁场能量分布的因素有、、。

（3分）5．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个。

（2分）6．目前世界上激光器有数百种之多，如果按其工作物质的不同来划分，则可分为四大类，它们分别是、、和。

（4分）三、计算题（ 42分）1．（8分）求He-Ne激光的阈值反转粒子数密度。

已知＝6328Å，1/f()＝109Hz，＝1，设总损耗率为，相当于每一反射镜的等效反射率R＝l－L＝％，＝10—7s，腔长L＝。

2．（12分）稳定双凹球面腔腔长L＝1m,两个反射镜的曲率半径大小分别为R1＝3m求它的等价共焦腔腔长，并画出它的位置。

＝,R23．（12分）从镜面上的光斑大小来分析，当它超过镜子的线度时，这样的横模就不可能存在。

激光原理试题

《激光原理及应用》期末试题（A卷答案）一、简答题1.激光器的基本结构包括三个部分，简述这三个部分答：激光工作物质、激励能源（泵浦）和光学谐振腔；2.物质的粒子跃迁分辐射跃迁和非辐射跃迁，简述这两种跃迁的区别。

答：粒子能级之间的跃迁为辐射跃迁，辐射跃迁必须满足跃迁定则；非辐射跃迁表示在不同的能级之间跃迁时并不伴随光子的发射或吸收，而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给他的能量。

3.激光谱线加宽分为均匀加宽和非均匀加宽，简述这两种加宽的产生机理、谱线的基本线型。

答：如果引起加宽的物理因数对每一个原子都是等同的，则这种加宽称为均匀加宽。

自然加宽、碰撞加宽及晶格振动加宽均属均匀加宽类型。

非均匀加宽是原子体系中每一个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献。

多普勒加宽和固体晶格缺陷属于非均匀加宽。

4.简述均匀加宽的模式竞争答：在均匀加宽的激光器中，开始时几个满足阈值条件的纵模在振荡过程中相互竞争，结果总是靠近中心频率的一个纵模获胜，形成稳定的振荡，其他的纵模都被抑制而熄灭。

这种情况叫模式竞争。

5.工业上的激光器主要有哪些应用？为什么要用激光器？答：焊接、切割、打孔、表面处理等等。

工业上应用激光器主要将激光做热源，利用激光的方向性好，能量集中的特点。

6.说出三种气体激光器的名称，并指出每一种激光器发出典型光的波长和颜色。

答：He-Ne激光器，632.8nm（红光），Ar+激光器，514.5nm（绿光），CO2激光器，10.6μm（红外）7.全息照相是利用激光的什么特性的照相方法？全息照相与普通照相相比有什么特点？答：全息照相是利用激光的相干特性的。

全息照片是三维成像，记录的是物体的相位。

二、证明题：（每题6分，共18分）1.证明：由黑体辐射普朗克公式33811hKThceννπνρ=-导出爱因斯坦基本关系式：3213218A hn h B cνπνν==三、计算题1．由两个凹面镜组成的球面腔，如图。

激光原理及应用的试题库

激光原理及应用的试题库
一、激光原理
•激光的定义及基本特性
•激光的产生原理
•激光的工作性能指标
•激光的发展历程
二、激光的应用
2.1 激光在医学领域的应用
•激光在眼科手术中的应用
•激光在皮肤美容中的应用
•激光在牙科治疗中的应用
2.2 激光在通信领域的应用
•激光在光纤通信中的应用
•激光在无线通信中的应用
•激光在卫星通信中的应用
2.3 激光在制造业的应用
•激光在激光切割中的应用
•激光在激光焊接中的应用
•激光在激光打标中的应用
2.4 激光在科研领域的应用
•激光在物理实验中的应用
•激光在化学实验中的应用
•激光在生物实验中的应用
三、激光原理及应用的试题
3.1 激光原理试题
1.什么是激光? 写出激光的定义及基本特性。

2.请简要描述激光的产生原理。

3.列举并解释激光的工作性能指标。

4.描述激光的发展历程。

3.2 激光应用试题
1.激光在眼科手术中的应用有哪些? 请简要描述其原理。

2.激光在光纤通信中的作用是什么? 请简要解释。

3.你了解哪些激光在制造业中的应用? 请简单列举并描述一项。

4.举例说明激光在科学研究中的应用。

四、总结
•概述激光原理及基本特性
•简述激光在不同领域的应用
•介绍激光原理及应用的试题
•强调激光技术的重要性及发展前景。

激光原理与应用课试卷试题答案

激光原理及应用[陈家璧主编]一、填空题（20分，每空1分）1、爱因斯坦提出的辐射场与物质原子相互作用主要有三个过程，分别是（自发辐射）、（受激吸收）、（受激辐射）。

2、光腔的损耗主要有（几何偏折损耗）、（衍射损耗）、（腔镜反射不完全引起的损耗）和材料中的非激活吸收、散射、插入物损耗。

3、激光中谐振腔的作用是（模式选择）和（提供轴向光波模的反馈）。

4、激光腔的衍射作用是形成自再现模的重要原因，衍射损耗与菲涅耳数有关，菲涅耳数的近似表达式为（错误!未找到引用源。

），其值越大，则衍射损耗（愈小）。

5、光束衍射倍率因子文字表达式为（错误!未找到引用源。

）。

6、谱线加宽中的非均匀加宽包括（多普勒加宽），（晶格缺陷加宽）两种加宽。

7、CO2激光器中，含有氮气和氦气，氮气的作用是（提高激光上能级的激励效率），氦气的作用是（有助于激光下能级的抽空）。

8、有源腔中，由于增益介质的色散，使纵横频率比无源腔频率纵模频率更靠近中心频率，这种现象叫做（频率牵引）。

9、激光的线宽极限是由于（自发辐射）的存在而产生的，因而无法消除。

10、锁模技术是为了得到更窄的脉冲，脉冲宽度可达（错误!未找到引用源。

）S，通常有（主动锁模）、（被动锁模）两种锁模方式。

二、简答题（四题共20分，每题5分）1、什么是自再现？什么是自再现模？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在现摸2、高斯光束的聚焦和准直，是实际应用中经常使用的技术手段，在聚焦透镜焦距F一定的条件下，画出像方束腰半径随物距变化图，并根据图示简单说明。

3、烧孔是激光原理中的一个重要概念，请说明什么是空间烧孔？什么是反转粒子束烧孔？4、固体激光器种类繁多，请简单介绍2种常见的激光器（激励方式、工作物质、能级特点、可输出光波波长、实际输出光波长）。

三、推导、证明题（四题共40分，每题10分）1、短波长（真空紫外、软X 射线）谱线的主要加宽是自然加宽。

试证明峰值吸收截面为πλσ220=。

激光原理及应用陈鹤鸣答案

激光原理及应用陈鹤鸣答案1、4．列车员说火车8点42分到站，8点42分指的是时间间隔．[判断题] *对错(正确答案)2、59．1911年，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型。

下列关于这个模型的说法中正确的是（）[单选题] *A．原子核位于原子的中心(正确答案)B．电子静止在原子核周围C．原子核带负电D．原子核占据了原子内大部分空3、2．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力．[判断题] *对错(正确答案)4、53．下列实例中不能用光的直线传播解释的是（）[单选题] *A．水中倒影(正确答案)B．手影的形成C．日食和月食D．小孔成像5、其原因错误的是（）*A.使用的用电器总功率过大B.电路中有断路(正确答案)C.开关接触不良(正确答案)D.电路的总电阻过大(正确答案)6、关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）[单选题]A．我国家庭电路电压为380VB．发生短路会导致家庭电路中总电流过大(正确答案)C．用湿布擦正在发光的台灯D．在未断开电源开关的情况下更换灯泡7、验电器是实验室里常常用验电器来检验物体是否带电。

用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球，可以发现验电器原来闭合的两片金属箔张开一定的角度，如图61所示。

以下判断中正确的是（）[单选题]A．金属球带正电，金箔片都带负电，它们因排斥而张开B．金属球带正电，金箔片都带正电，它们因排斥而张开(正确答案)C．金属球带负电，金箔片都带正电，它们因吸引而张开D．金属球带负电，金箔片都带负电，它们因吸引而张开8、54．如图所示，2019年4月10日人类首张黑洞照片的问世，除了帮助我们直接确认了黑洞的存在外，还证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。

下列关于宇宙的描述中，不正确的是（）[单选题] *A．地球是太阳系内的一颗行星B．太阳和太阳系最终会走向“死亡”C．宇宙处于普遍的膨胀之中D．太阳是宇宙的中心(正确答案)9、考虑空气阻力，在空气中竖直向上抛出的小球，上升时受到的合力大于下降时受到的合力[判断题] *对(正确答案)错答案解析：上升时合力等于重力加上空气阻力，下降时合力等于重力减去空气阻力10、在图65的四种情境中，人对物体做功的是（）[单选题]A.提着桶在水平地面上匀速前进B.举着杠铃保持杠铃静止C.用力搬石头但没有搬动D.推着小车前进(正确答案)11、23．三个质量相等的实心球，分别由铝、铁、铜制成，分别放在三个大小相同的空水杯中，再向三个空水杯中倒满水（物体都能浸没，水没有溢出，ρ铝＜ρ铁＜ρ铜），则倒入水的质量最多的是（）[单选题] *A．铝球B．铁球C．铜球(正确答案)D．无法判断12、司机驾车时必须系安全带，这是为了防止向前加速时惯性带来的危害[判断题] *对错(正确答案)答案解析：防止刹车时惯性带来的危害13、关于物质的密度,下列说法正确的是（）[单选题] *A. 一罐氧气用掉部分后,罐内氧气的质量变小,密度不变B. 一只气球受热膨胀后,球内气体的质量不变,密度变大C. 一支粉笔用掉部分后,它的体积变小,密度变小D. 一块冰熔化成水后,它的体积变小,密度变大(正确答案)14、能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的[判断题] *对错(正确答案)答案解析：能量在转化和转移的过程中是有方向的，所以需要节能15、如图59所示，“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为级，是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。

激光的原理与应用考题

激光的原理与应用考题一、激光的原理激光是一种特殊的光, 具有单色性、相干性、直接性和高亮度等特点。

它的产生基于激光器的工作原理。

1.如何产生激光？–受激发射：通过外界能量的输入，使得激光介质中的原子或分子跃迁到高能级，然后通过受激辐射从高能级跃迁到低能级，产生光子。

这些光子会引发其他原子或分子的受激辐射，形成连锁反应，最终形成一系列具有相同频率和相干性质的激光光子。

2.激光器的工作原理：–激光介质：使用可受激发射的材料作为储存器。

如固体激光器使用由稀土离子掺杂的晶体作为激光介质，半导体激光器使用半导体材料。

–泵浦源：提供能量以激发激光介质中的原子或分子。

–光学谐振器：包含两个镜子，一个透射镜和一个输出镜。

透射镜使泵浦光进入激光介质，输出镜反射激光光子，从而形成激光光束。

3.激光特性：–单色性：激光是单一频率的光，具有非常窄的频谱线宽。

–相干性：激光是相干光，具有相同相位的光波叠加效应。

–直纹性：激光光束的传播路径很直，光束不会明显发散，可以进行长距离传输。

–高亮度：激光光束具有高亮度，能够产生强烈的光亮。

二、激光的应用激光由于其特殊的光学特性，在许多领域都有广泛的应用。

1.激光切割与焊接：–利用激光的高能量密度和高聚焦度特点，可以将激光用于金属材料的切割。

激光切割具有高精度、速度快、变形小等优点。

–同样地，激光焊接也因其高聚焦度和高能量密度被广泛应用于金属材料的连接和修复工作。

2.激光医学应用：–激光在医学领域具有广泛的应用。

例如，激光可以用于激光手术，通过高能量的激光束进行切割、烧灼或凝固。

–激光也可以用于皮肤美容，通过激光技术可以去除色素沉着、痣、血管病变等。

3.激光测量与检测：–激光测距仪、激光速度仪等激光测量设备利用激光的高度相干性和直纹性进行精确的测量工作。

它们在建筑、工程测量、地质勘探等领域有广泛应用。

–激光雷达则利用激光的束聚性进行遥感测量，广泛应用于气象、地理信息系统等空间观测领域。

激光原理试题及答案

激光原理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 激光的产生原理是基于以下哪种效应？A. 光电效应B. 康普顿效应C. 受激辐射D. 多普勒效应答案：C2. 激光器中，用于提供能量的介质被称为什么？A. 增益介质B. 反射介质C. 吸收介质D. 传输介质答案：A3. 激光器中，用于将光束聚焦的元件是：A. 透镜B. 棱镜C. 反射镜D. 滤光片答案：A4. 激光的波长范围通常在：A. 红外线B. 可见光C. 紫外线D. 所有选项5. 以下哪种激光器是固态激光器？A. CO2激光器B. 氩离子激光器C. 钕玻璃激光器D. 所有选项答案：C6. 激光的相干性意味着：A. 波长一致B. 相位一致C. 频率一致D. 所有选项答案：D7. 激光器的输出功率通常用以下哪种单位表示？A. 瓦特B. 焦耳C. 牛顿D. 伏特答案：A8. 激光切割机利用激光的哪种特性进行切割？A. 高亮度B. 高方向性C. 高单色性D. 高相干性答案：A9. 激光冷却技术主要应用于：B. 工业C. 物理学研究D. 军事答案：C10. 激光二极管通常使用的半导体材料是：A. 硅B. 锗C. 砷化镓D. 碳化硅答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 激光的英文全称是________。

答案：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation2. 激光器的三个主要组成部分是________、________和________。

答案：工作物质、激励源、光学谐振腔3. 激光器中，________用于提供能量，________用于产生激光。

答案：激励源、工作物质4. 激光的________特性使其在通信领域有广泛应用。

答案：高相干性5. 激光器的________特性使其在医疗手术中具有高精度。

答案：高方向性6. 激光冷却技术中，激光与原子相互作用的效应被称为________。

激光原理与应用的应用题

激光原理与应用的应用题一、激光的基本原理•激光是指由受激辐射产生的一种特殊的光，具有单色性、相干性和高亮度等特点。

•激光的产生需要通过激活外界能量，使得激活物分子达到激发态，并形成粒子的集体振动。

•激光的放大需要通过受激辐射作用，使得原子或者分子从高能级跃迁到低能级，放出原子或者分子光子。

•激光的放大倍数取决于激光器的增益介质，如半导体材料、固体材料或者气体等。

二、激光的应用领域1.医学领域–激光在医学领域中有广泛的应用，如激光手术、激光治疗、激光光谱分析等。

–激光手术可以用于切割、焊接、治疗、照射等操作，具有精确、无创伤、无血肉、恢复快的特点。

–激光治疗可以用于疾病的辅助治疗，如激光杀菌、激光修复、激光去疤等。

–激光光谱分析可以用于检测疾病、判断药物成分、分析生物样品等。

2.通信领域–激光通信是一种高速大容量的信息传输方式，利用光纤将激光信号通过光波传输的方式进行通信。

–激光通信具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点，可以用于长距离的通信传输，如网络、电话、电视等。

3.制造领域–激光在制造领域中广泛应用于切割、焊接、打标、激光雕刻等工艺。

–激光切割可以用于金属材料、塑料材料、玻璃材料等的切割加工，具有精度高、速度快、热影响区小等特点。

–激光焊接可以用于金属材料、塑料材料等的焊接加工，具有焊接接头牢固、焊接速度快、焊接热变形小等特点。

–激光打标可以用于产品标志、防伪标志、二维码等的打标加工，具有标志清晰、耐久性强的特点。

–激光雕刻可以用于木材、石材、塑料等材料的雕刻加工，具有精度高、效果好的特点。

4.科学研究领域–激光在科学研究领域中有着广泛的应用，如激光光谱分析、激光成像、激光干涉等。

–激光光谱分析可以用于物质结构的研究、光谱信息的获取、物质性质的分析等。

–激光成像可以用于三维成像、高分辨率成像、红外成像等，对于微小物体或者远距离物体的成像有很好的效果。

–激光干涉可以用于测量物体的形状、曲率、表面质量等，具有高精度、非接触性、动态性等特点。

激光原理笔试题及答案

激光原理笔试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 激光的英文缩写是：A. LEDB. LCDC. LASERD. LEDE答案：C2. 激光的产生原理是：A. 热效应B. 光电效应C. 康普顿散射D. 受激辐射答案：D3. 激光器中，工作物质是：A. 气体B. 液体C. 固体D. 所有选项答案：D4. 下列哪种激光器不是基于固体激光器的？A. 红宝石激光器B. 钕玻璃激光器C. 氩离子激光器D. 二氧化碳激光器答案：C二、填空题（每空5分，共20分）1. 激光的特点是方向性好、_______、亮度高。

答案：单色性好2. 激光器的工作原理基于_______效应。

答案：受激辐射3. 激光器的输出功率通常用_______来表示。

答案：瓦特4. 激光器的类型包括固体激光器、_______激光器、气体激光器等。

答案：液体三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述激光的产生过程。

答案：激光的产生过程包括激发、粒子数反转和受激辐射放大。

首先，工作物质被激发到高能级，使得高能级上的粒子数多于低能级，形成粒子数反转。

然后，当一个高能级的粒子通过受激辐射释放光子时，会激发更多的粒子以相同的方式释放光子，形成相干光束，即激光。

2. 描述激光在医学领域的应用。

答案：激光在医学领域的应用非常广泛，包括激光外科手术、眼科治疗、皮肤治疗、肿瘤治疗等。

激光手术可以减少出血和感染的风险，提高手术的精确性和安全性。

在眼科治疗中，激光可以用于矫正视力，如LASIK手术。

在皮肤治疗中，激光可以用于去除痣、纹身和疤痕。

在肿瘤治疗中，激光可以用于精确地摧毁肿瘤细胞。

四、计算题（每题20分，共40分）1. 假设一个激光器的输出功率为100mW，工作波长为532nm，请计算激光的光子能量。

答案：光子能量E = h * c / λ，其中 h 是普朗克常数（6.626x 10^-34 Js），c 是光速（3 x 10^8 m/s），λ 是波长（532 x10^-9 m）。

激光原理及应用测试题

激光技术及原理测试题
姓名：
学号：
一、填空题
1、激光产生的条件是：、、
2、激光的特点主要有：、、、
可以归结为
3、激光谐振的稳定条件：
4、稳频的方法：
二、名词解释
1、模式竞争
2、频率迁移效应
3、兰姆凹陷
4、自再现模
5、品质因数
三、简答题
1、简述激光器的工作过程
2、简述自发辐射、受激辐射和受激跃迁的特点
3、简述二能级系统为何不能产生激光，以及四能级系统的阈值为何比三能级系统的低
4、简述基模高斯光束的基本性质
5、简述光学谐振腔的作用
6、简述声光调Q的原理过程
四、分析题
1、试分别从粒子角度和光强角度建立激光产生的阈值条件
2、试建立并讨论三能级系统速率方程
五、计算题
求图中谐振腔的往返传输矩阵，并求出G参数及腔内任意位置基模光斑表达式。

若R1=100，R2=150，d1=150，d2=220，f=180，试判断谐振腔的稳定性。

单位（mm）。

激光考试题及答案

激光考试题及答案一、单选题（每题2分，共10题，满分20分）1. 激光的英文缩写是什么？A. LEDB. LCDC. LASERD. LIDAR答案：C2. 激光的产生是基于哪种物理现象？A. 光电效应B. 康普顿散射C. 受激辐射D. 光电导效应答案：C3. 以下哪种物质不是激光介质？A. 红宝石B. 氩气C. 二氧化碳D. 氮气答案：D4. 激光的波长范围通常是多少？A. 10^-10 米到 10^-6 米B. 10^-6 米到 10^-4 米C. 10^-4 米到 10^2 米D. 10^2 米到 10^4 米答案：B5. 激光切割技术主要应用于以下哪个领域？A. 医疗B. 制造业C. 农业D. 建筑业答案：B6. 激光的相干性指的是什么？A. 光束的强度B. 光束的宽度C. 光波的频率一致性D. 光束的方向性答案：C7. 以下哪种激光器不是固态激光器？A. 红宝石激光器B. 钕玻璃激光器C. 氩离子激光器D. 半导体激光器答案：C8. 激光的单色性是指什么？A. 激光的颜色单一B. 激光的频率单一C. 激光的波长单一D. 激光的能量单一答案：B9. 激光的亮度高是因为什么？A. 发射面积小B. 发射方向集中C. 发射时间短暂D. 以上都是答案：D10. 激光在医学上的主要应用不包括以下哪项？A. 眼科手术B. 肿瘤治疗C. 皮肤美容D. 核磁共振成像答案：D二、多选题（每题3分，共5题，满分15分）1. 激光的特性包括哪些？A. 单色性B. 相干性C. 方向性D. 亮度答案：ABCD2. 以下哪些是激光在工业上的应用？A. 材料加工B. 测量C. 通信D. 医疗答案：ABC3. 激光的产生需要哪些条件？A. 泵浦源B. 激光介质C. 光学谐振腔D. 反射镜答案：ABC4. 激光在通信领域的应用包括哪些？A. 光纤通信B. 卫星通信C. 无线局域网D. 蓝牙技术答案：ABC5. 激光在医疗领域的应用包括哪些？A. 眼科手术B. 肿瘤治疗C. 皮肤美容D. 牙科治疗答案：ABCD三、判断题（每题1分，共5题，满分5分）1. 激光的亮度比普通光源高。

光纤激光器原理与应用考核试卷

7.以下哪个参数与光纤激光器的阈值泵浦功率无关？（）
A.光纤的长度
B.光纤的损耗
C.光纤的掺杂浓度
D.光纤的折射率
8.下列哪种光纤激光器的结构可以实现高功率输出？（）
A.单段光纤激光器
B.多段光纤激光器
C.线形光纤激光器
D.环形光纤激光器
9.光纤激光器的输出波长主要取决于以下哪个因素？（）
A.泵浦光源的波长
A.自相位调制
B.交叉相位调制
C.四波混频
D.受激散射
9.以下哪些措施可以减少光纤激光器中的非线性效应？（）
A.降低泵浦功率
B.使用单模光纤
C.增加光纤长度
D.优化光纤的折射率分布
10.光纤激光器在材料加工中可用于以下哪些加工过程？（）
A.切割
B.雕刻
C.焊接
D.打标
11.以下哪些因素会影响光纤激光器的热稳定性？（）
C.白炽灯
D.发光二极管
5.下列哪个因素会影响光纤激光器的输出功率？（）
A.光纤的长度
B.光纤的直径
C.光纤的掺杂浓度
D.所有上述因素
6.光纤激光器的阈值条件是指什么？（）
A.泵浦功率等于输出功率的值
B.泵浦功率等于损耗功率的值
C.泵浦功率等于光纤中增益等于损耗的临界值
D.泵浦功率等于光纤中的最大增益值
光纤激光器原理与应用考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.光纤激光器的工作原理主要是基于以下哪个物理效应？（）

大学激光原理试卷及答案

系、班姓名座号激光原理课程考试题(A)（年月日）一. 问答题：（65分）1. 说明激光的基本特性？说明描述激光的时间相干性的两个物理量以及两者之间相互关系？（7分）答：激光具有单色性好、方向性好、良好的相干特性以及亮度高的特性。

（3分）描述激光时间相干性的物理参量为相干时间τ和相干长度L ，两者之间的相互关系为τ⋅=c L ，上式中c 为光速。

（4分） 2. 光与物质存在那三种相互作用？激光放大主要利用其中那种相互作用？说明在激光产生过程中，最初的激光信号来源是什么？（10分）答：光与物质间相互作用为：自发辐射、受激发射和受激吸收。

（3分）激光放大主要利用其中的受激发射（3分）。

激光产生过程中，最初的激光信号是激光介质自发辐射所产生的荧光。

激光介质自发辐射所产生的沿轴向传播的荧光反复通过激光介质，当增益大于损耗时，这些荧光不断被放大，最后形成了激光发射。

（4分）3. 激光三个基本组成部分是什么？（5分）答：激光基本结构为：激光谐振腔、能量激励源和激光工作物质三部分。

4. 说明均匀增宽和非均匀增宽的区别？说明为什么均匀增宽介质内存在模式竞争？（10分）答：均匀增宽介质内每一个原子对谱线内任一频率光波都有相同的贡献，所有原子对发射谱线上每一频率的光波都有相同贡献，所有原子的作用相同；非均匀增宽介质发射的不同的光谱频率对应于不同的原子，不同的原子对中谱线中的不同频率有贡献，不同原子的作用不同的（5分）。

均匀增宽激光介质发射谱线为洛仑兹线型，中心频率处谱线增益最大，该频率处附近纵模优先起振，由于均匀增宽介质内每一个原子对谱线内任一频率光波都有相同的贡献，中心频率处纵模振荡发射激光将引起激光上能级原子数下降，激光增益曲线形状不变，但整体下降，当中心频率处纵模增益降低为激光振荡阈值时，该处纵模稳定输出，其它频率的纵模增益都小于阈值，无法振荡。

5. 说明激光谐振腔损耗的主要来源？6. 答：激光谐振腔损耗可以分为：1. 内部损耗：来源为激光介质不均匀所造成的散射以及激光介质本身的吸收损耗(2分)；2. 腔镜损耗：来源为腔镜投射损耗、腔镜的衍射损耗以及腔镜的吸收损耗。

激光器件原理与应用考核试卷

B.氦氖激光器
C.钇铝石榴石激光器
D.氩离子激光器
6.激光器中的泵浦源通常是什么？（）
A.电流
B.光能
C.热能
D.机械能
7.激光束在传播过程中的衍射现象主要受到什么影响？（）
A.光源亮度
B.光源波长
C.传播介质
D.光源功率
8.以下哪种应用使用了激光的高能量特性？（）
A.激光打印
B.激光切割
C.激光医疗
D.设备成本较低
18.激光技术在以下哪些领域有应用？（）
A.光学测量
B.医疗美容
C.建筑装饰
D.电子产品制造
19.影响激光焊接质量的因素有哪些？（）
A.激光功率
B.焊接速度
C.焦点位置
D.焊接材料
20.以下哪些是激光安全防护的措施？（）
A.使用安全眼镜
B.设置防护罩
C.限制人员进入
D.定期检查设备安全性能
D.钇铝石榴石激光器
15.激光通信中，为什么使用光纤作为传输介质？（）
A.传输损耗低
B.传输容量大
C.抗干扰能力强
D. A、B和C
16.以下哪个过程不属于激光焊接的基本过程？（）
A.熔化
B.凝固
C.氧化
D.焊接
17.激光打印机的核心部件是什么？（）
A.激光器
B.墨粉
C.鼓芯
D.传感器
18.以下哪种材料在激光医疗领域中用于治疗肿瘤？（）
C.光电鼓
D.传输带
12.激光切割机的安全操作要求包括以下哪些？（）
A.防止激光辐射
B.防止火灾爆炸
C.防止电气伤害
D.防止机械伤害
13.以下哪些材料常用作激光器的增益介质？（）

光学仪器的激光微加工技术原理与应用考核试卷

A.控制焊接速度
B.优化焊接参数
C.使用保护气体
D.选用合适的焊接材料
5.激光打标中，以下哪些因素会影响打标质量？（）
A.激光功率
B.打标速度
C.打标材料
D.打标头形状
6.激光微加工中，以下哪些是常见的激光类型？（）
A. CO2激光
B.氩激光
C. YAG激光
D.氦氖激光
7.激光切割非金属材料时，以下哪些因素会影响切割效果？（）
A.间断切割
B.连续切割
C.减速切割
D.增速切割
5.在激光打标中，提高打标速度的关键是（）。
A.提高激光功率
B.减小光斑直径
C.加快扫描速度
D.降低加工温度
6.激光焊接中，为了提高焊接质量，通常需要控制（）。
A.激光功率
B.焊接速度
C.焦点位置
D.焦点直径
7.激光微加工中，用于切割非金属材料的常用激光类型是（）。
A.激光功率
B.切割速度
C.切割材料
D.操作人员技能
三、填空题（本题共25小题，每小题1分，共25分，请将正确答案填到题目空白处）
1.激光微加工技术中，激光束的______是指激光能量在空间分布的特性。
2.激光束的______是指激光束在传播过程中能量的密度分布。
3.激光微加工中，______是影响加工质量的重要因素之一。
A.激光功率
B.切割速度
C.切割压力
D.切割气体
8.激光微加工中，以下哪些是提高加工效率的方法？（）
A.使用高功率激光器
B.优化加工参数
C.采用自动化设备
D.提高操作人员技能
9.激光焊接中，以下哪些是常见的焊接缺陷？（）

光学仪器的激光多波长技术原理与应用考核试卷

A.薄膜滤光片
B.光栅
C.偏振片
D.滤光片阵列
7.激光多波长技术在生物医学领域的应用中，以下哪种应用不是其主要应用方向？
A.血液分析
B.蛋白质分析
C. DNA测序
D.电子邮件传输
8.以下哪种现象与激光多波长技术无关？
A.谐波生成
B.偏振态变化
C.相位匹配
D.光子数统计
9.在激光多波长系统中，以下哪种技术可以实现波长调谐？
A.光纤色散
B.光纤拉制
C.光纤涂覆
D.光纤掺杂
12.在激光多波长系统中，以下哪些因素可能引起波长不稳定？
A.激光器内部振动
B.光学元件偏移
C.环境温度波动
D.电源电压波动
13.激光多波长技术在光纤通信中的应用中，以下哪些技术可以实现波分复用？
A.波导耦合
B.波分复用器
C.光纤耦合器
D.光纤拉制
14.以下哪些是激光多波长技术在生物医学领域的主要应用？
3.激光多波长技术在光纤通信中的应用中，波分复用（WDM）技术可以______光纤的传输容量。
4.激光多波长技术在生物医学领域的应用中，______技术可以用于对血液进行快速分析。
5.激光多波长系统中，用于选择特定波长的光学元件通常称为______。
6.激光多波长技术在光纤通信中，______是常见的波长扩展技术。
7.在激光多波长系统中，为了实现波长调谐，常用______来调节激光器的腔长。
8.激光多波长技术在光纤传感中的应用，可以实现对______的实时监测。
9.激光多波长系统中，为了提高波长选择的精度，常用______作为波长选择元件。
10.激光多波长技术在光学测量中的应用中，可以用于测量物体的______。