“激光原理与专业技术”期末考试A卷(答案)
激光原理与技术期末考试B卷答案
电子科技大学- 年第 2 学期期末考试 B 卷课程名称: _ 激光原理与技术___ 考试形式: 开卷（笔试）考试日期: 20 11 年 6 月29 日考试时长: 120___分钟课程成绩构成: 平时30 %, 期中%, 试验%, 期末70 %本试卷试题由_____部分构成, 共_____页。
一.选择题（单项选择）（共20分, 共10题, 每题2分)1.与一般光源相比, 下列哪项是激光旳优势D 。
A.相干性好B.发散角小C.谱线窄D.以上都是2.要产生激光下列哪个条件不是必需具有旳___D___。
A.实现集居数反转（粒子数反转）B、受激辐射跃迁C.具有增益介质D.谐振腔为稳定腔3、下列谱线加宽方式中, 不属于均匀加宽旳是 B 。
A.自然加宽B.多普勒加宽C.晶格振动加宽D.碰撞加宽4.从输出光束特性考虑, 一种稳定腔等价于无穷个 A 。
A.稳定..B.临界..C.共焦..D.非稳腔5、若激光器输出为某一模式旳厄米特-高斯光束, 且其两个主轴方向上旳M2值为5和3, 则该模式也许为 D 。
A.TEM01B.TEM11C.TEM31D.TEM216、下列腔型中, 肯定具有共轭像点旳是C（非稳腔）。
A. B、C. D、7、可以运用下列哪种损耗进行模式选择 B 。
A.腔镜不完全反射损耗B.衍射损耗C.材料中旳非激活吸取损耗D.以上都不对8、在振幅调制锁模激光器中, 若损耗调制器紧贴腔镜放置且腔长为L, 光速为c, 则损耗调制信号旳角频率为___C___。
A. B C、D、9、KDP晶体横向电光调制旳重要缺陷为__C___。
A.半波电压太高B.调制带宽低C.存在着自然双折射引起旳相位延迟D.调制频率较高时,功率损耗比较大10、下列性质选项中, 对于由受激辐射跃迁产生旳光子与入射光子相似旳是___D___。
A.偏振方向B、频率C.运动方向D、以上都是二. 填空题（共20分, 共20空, 每空2分）1.激光器采用开放式谐振腔旳重要原因是减少模式数。
激光原理与技术期末考试卷（2007-09）
激光原理与技术期末考试卷（2007-09）1．基本概念题(选做5小题，每小题5分)[25]1.1 激光器一般包括哪三个基本单元？各单元的主要作用是什么？1.2 试辨析激光振荡器、激光放大器和激光器的区别1.3 激光器的主要泵浦方式有哪些？各举一典型激光器实例。
1.4 激光具有哪些基本特性？试举3个应用实例，并说明各自应用了激光的哪方面特性。
1.5 何谓烧孔效应？何谓兰姆凹陷？1.6 何谓有源腔和无源腔？如何理解激光线宽极限和频率牵引效应？1.7 在粒子反转数密度Δn大于0时，在激光腔中一定能产生自激振荡吗?为什么？2. 综合思考题(选做2小题，每小题15分)[30]2.1何谓介质的吸收截面？现有红宝石样品一块，试设计一实验方案测量该样品的吸收截面，列出实验所需的设备和元器件。
2.2 选模复合腔如图所示，M1、M2、M3为全反镜，M4为部分反射镜。
(1)试分析其选模原理和条件；(2)如腔内增益介质振荡线宽为νosc, 为了获得单纵模输出，l1、l2应如何选择？2.3 (1) 三能级系统和四能级系统的主要区别是什么？简要说明它们在实现粒子数反转过程中的特点；(2)试列出二能级系统的速率方程组（设能级简并度f1=f2）。
(3)分析二能级系统能否实现粒子数反转。
3. 计算题(选做3小题，每小题15分)[45]3.1 What would be the output intensity of a helium-neonlaser operating at 632.8 nm if ithas a small-signal gain of 0.15/m? The laser has two mirrors of reflectivity 99.99% and 98%, a gain-medium length of 0.2 m, and essentially no scattering losses.3.2 A Nd:YVO4 laser operating in a pulsed mode at 1.06 μm is placed in a cavity with mirrors of 95% at each end of the laser. The scattering losses are determined to be 0.4% per pass. If the laser produces output pulses of 200-μs duration in a beam of diameter 6 mm and if the small-signal gain is measured to be 20% per pass, what would be the energy of the pulses emerging from the laser?3.3 Nd3+ ions are doped into YAG at a 1% atomic concentration, which corresponds toadensity of Nd atoms of 1.38×1026 per cubic meter in the laser rod. If all of these atoms were instantly pumped to the upper laser level and then began to radiate, what would be the radiated energy per cubic meter and the average power per cubic meter radiated from this material at the emission wavelength of 1.06 μm? if the power radiated from one cubic centimeter could be concentrated into a spot 1 mm in diameter, what would be the intensity(power/m)3.4 长度为10 cm的红宝石棒置于长度为22 cm的光谐振腔中，红宝石694.3 nm谱线的自发辐射寿命τs≈4ms,均匀加宽线宽为2×105 MHz,，光腔单程损耗δ=0.2。
10级激光原理及应用试卷A-2
(A)、0.67；
(B)、1.67；
(C)、2.67；
(D)、3.67。
7、在普通的 Ne 原子辉光放电中，荧光光谱的线宽 F 1.5 10 9 Hz ，对于腔长为 L 30cm的
He Ne 气体激光器，设折射率等于 1，则腔内出现的纵模数为（
）个。
(A)、1；
(B)、2；
(C)、3；
(D)、4。
武汉工业学院 2012–2013 学年第二学期
期末考试试卷（A 卷）
课程名称 激光原理及应用
课程编号 12140102
学号：
注：1、考生必须在<武汉工业学院学生考试用纸>上答题，答题时需注明大、小题号
2、答题纸共 1 页
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
幅相等。则在锁模情况下，光脉冲的周期=
、宽度=
、峰值功率=
。
三、计算题（第 21 题 10 分，第 22 题 20 分，共 30 分）
21、若 He-Ne 激光器的谐振腔的腔镜为圆形镜， R1 ， R2 50cm ，腔长 L 25cm ，设折 射率等于 1，两反射镜的反射率r1 0.9 ，r2 1。试求： （1）TEM00 和 TEM10 模之间的频率差。
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。
激光原理与技术A答案
06~07激光原理与技术A答案2006-2007学年第1学期《激光原理与技术》A卷试题答案1．基本概念题(选做6小题，每小题5分)[30]1.1 试就你所了解的知识，对激光器进行科学分类。
按工作介质分：气体激光器、固体激光器、染料激光器、半导体激光器等按工作方式分：脉冲激光器（pulsed laser）、连续激光器（c.w laser）固定波长输出、波长可调谐的激光器……（按任一方式对其进行分类均可得分，答案是多样的）1.2 激光器一般包括哪三个基本单元？各单元的主要作用是什么？激光器三个基本组成单元（各自的作用描述方式可以不一样）泵浦源：提供输入能量，使粒子数反转分布?n?0。
增益介质：对入射光产生放大作用。
光子谐振腔：选模、储能，形成光振荡（变激光放大器为激光振荡器）。
1.3 对于线宽为??的洛仑兹函数和高斯函数，│ν-ν0│为多大时，这两个函数值相等？在什么频率范围内，洛仑兹函数值大于高斯函数值？│ν-ν0│= 0.75???时，洛仑兹函数与高斯函数值相等；│ν-ν0│> 0.75??时，洛仑兹函数大于高斯函数值。
1.4 三能级系统和四能级系统的主要区别是什么？就两系统各举一典型实例.三能级系统与四能级系统的主要区别是：前者基态与激光下能级共享，因而阈值反转粒子数密度为n/2，而后者的激光下能级抽空速率很快，阈值反转粒子数密度近似为激光上能级的阈值反转粒子数n2t。
典型的三能级系统激光器为红宝石激光器，典型四能级系统激光器为Nd:YAG激光器。
1.5 何谓烧孔效应？何谓兰姆凹陷？烧孔效应主要指非均匀加宽介质中，由于频率?1的强光入射引起的反转集居数的饱和现象。
即在频率为?1，光强为I?1的强光作用下，使表观中心频率处在?1±(1+ I?1 /Is)1/2???H/2范围内的粒子产生受激辐射，因此在?n???~??曲线上形成一个以?1为中心，宽度约为(1+ I?1 /Is)1/2???H的“烧孔”，这种现象称为烧孔效应。
2024-2025激光原理考题
北京化工高校2024——2024学年其次学期课程名称：《激光原理》期末考试试卷班级：姓名：学号：分数：一、填空（25分）1．兰姆凹陷发生在（综合加宽，非匀称加宽，纯多普勒加宽）介质激光器中。
HeNe激光器是一种（固体、半导体、气体）激光器，其光波长可以是（0.6328A，6943A，3.39μm）。
通常状况下，我们见到的HeNe 激光器发光的颜色是（红色，蓝色，黄色）。
一般状况下，由（两平面镜，一平一凹镜，两凹面镜）组成He-Ne激光谐振腔，两反射镜的透射率是腔的（主要，次要）损耗，只有当（腔长，放电区，毛细管）足够长时，增益才大于损耗，形成激光。
He-Ne激光介质是（综合加宽，非匀称加宽，纯多普勒加宽）介质，多普勒宽度（约1500MHZ，300MHZ，20MHZ），碰撞加宽和充气压（成反比，成正比，无关）。
在激光器内，一个恰为增益线中心频率的谐振频率在增益线上烧（一个孔，两个孔，对称于v的两个孔）。
激光损耗越大，孔（越深，越浅，越宽）。
2．在介质发光时自发放射，受激放射，受激汲取总是（同时，不同时，一种或两种）存在，自发放射几率与介质内光强度（有关，无关，成正比）。
产生激光的条件是（增益大于损耗，有泵浦，有受激放射），满意谐振条件的频率（有形成振荡的可能，不能振荡，形成振荡）。
光放大的条件是（下能级粒子数多于上能级，损耗小于增益，上能级粒子数多于下能级）。
3. 随意一个共焦球面腔与（一个，多个，无穷多个）稳定球面腔等价；随意一个满意稳定性条件的球面腔可以与（唯一一个，多个，无穷多个）共焦腔等价。
4. 在匀称加宽中，每一发光原子对光谱线内（全部频率，多个频率，一个频率）有贡献；在非匀称加宽中，原子体系中每个原子发光只对谱线内（特定频率，一个频率，多个频率）有贡献。
假如对于某种气体激光介质，主要的加宽类型是由碰撞引起的加宽和由多普勒效应引起的加宽，因此在求线型函数时，要考虑（匀称加宽，非匀称加宽，综合加宽）。
激光原理与技术期末复习试题含答案(重修用)
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学2012-2013学年第1学期 重新学习 考试课程名称：_激光原理与技术_ 考试形式： 考试日期： 2013年1月 14日 考试时长：120分钟 本试卷试题由_____部分构成，共_____页。
一、选择题（共20分，共 10题，每题2 分）1. 下列哪个实验不能反映光的量子性： 。
A. 黑体辐射B. 光电效应C. 牛顿环D. 普朗克散射 2. 关于激光振荡，下列哪种说法是正确的： 。
A. 集居数反转是激光振荡的充分条件； B. 只有驻波腔才能产生激光振荡； C. 集居数反转是激光振荡的必要条件； D. 激光振荡阈值与谐振腔损耗无关。
3. 与普通光源相比，下列哪一个不是激光的特性： 。
A. 相干性好B. 光子简并度高C. 同一模式内光子数多D. 功率高 4. 对于开放光学球面两镜腔，下列哪一个不是谐振腔稳定性条件： 。
A. ()1112A D -<+< B. 121111L L R R ⎛⎫⎛⎫-<--< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ C. 120111L L R R ⎛⎫⎛⎫<--< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭D. 1201g g <<5. 下列哪一个参数与谐振腔的损耗有关： 。
A. 腔内光子平均寿命B. 受激发射截面C. 上能级寿命D. 谐振腔共焦参数 6. 下列哪种加宽不属于均匀加宽： 。
A. 自然加宽B. 晶格缺陷加宽C. 碰撞加宽D. 晶格振动加宽………密………封………线………以………内………答………题………无………效……7. 关于受激发射截面，下面表述哪一个是错误的： 。
A. 是具有面积量纲的物理量 B. 与入射光频率有关 C. 是原子横截面的面积D. 受激跃迁速率与受激发射截面成正比8. 激光器的阈值增益系数与下列哪一个参数有关： 。
A. 小信号增益B. 自然加宽谱线宽度C. 受激发射截面D. 谐振腔损耗 9. 在KDP 晶体的纵向电光调制中，半波电压与下列哪个参数无关： 。
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。
激光原理与技术试卷08级A卷评分标准
评分标准及参考答案专业班级姓名学号开课系室光电信息科学系考试日期 2010年12月16日本套试题共17题，满分100分，答题时间120分钟。
一、填空题：（本题共40分）1、（2分） LASER 是英文 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的缩写。
(如单词写的不全，或拼写有误，酌情扣1分)2、（3分） 激光器主要由 工作物质 、 谐振腔 和 泵浦系统 三部分组成。
（每空1分，答出基本含义就给分）3、（2分） 有一个谐振腔，腔长L=1m ，折射率取1，在1500MHz 的范围内所包含的纵模个数为 10 或11 个。
（答10 ；11；10或11均给分）4、（4分）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，则可分为固体激光器、气体激光器、 液体激光器 、 半导体激光器 、 化学激光器 和 光纤激光器 等。
（写出4类即可，重复的扣分） 5、(3分) 稳定腔的一块反射镜的曲率半径13R L =，其中L 为腔长，则另一面镜的曲率半径取值范围 2R L >或22R L <-。
（缺一个解扣1分）6、（3分） 一般文献将激光的基本特性归结为 方向性 、 单色性 和 高亮度 。
（答出基本意思就给分）7、（3分）一光束通过长度为1m 的均匀激励工作物质，如果出射光强是入射光强的两倍，那么该物质的增益系数为 l n 2 （假设光很弱，可不考虑增益或吸收饱和效应）。
8、（4分） 采用调Q 技术可将激光的脉宽压缩到纳秒量级，常用的调Q 方法有 转镜调Q 、 电光调Q 、 声光调Q 和 饱和吸收调Q 等。
（每空1分） 9、（2分） 多普勒加宽属于 非均匀 加宽，其特点为原子系统中不同原子或原子群对谱线的不同部分有贡献；而碰撞加宽属于 均匀 加宽，其特征是所有原子对整个谱线都有贡献。
10、(4分) 写出下面几种激光器的较强谱线波长：（请以纳米为单位） (1)红宝石激光器 693.4nm (2)Nd:YAG 激光器 1064nm (3)2CO 激光器 16000nm (4)He-Ne 激光器 632.8nm (每空1分，不按要求的单位不得分)11、（3分） 激光倍频技术可以使激光的频率变为原来的 2 倍，具体实现有 内 腔倍频和 外 腔倍频两类。
激光原理期末考试题及答案
激光原理期末考试题及答案# 激光原理期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 激光的产生需要满足以下哪个条件？A. 粒子数反转B. 增益介质C. 光学谐振腔D. 所有以上答案：D2. 激光的三个主要特性是什么？A. 单色性、方向性、相干性B. 单色性、亮度、相干性C. 亮度、方向性、相干性D. 单色性、亮度、方向性答案：A3. 以下哪个不是激光器的类型？A. 固体激光器B. 气体激光器C. 半导体激光器D. 热激光器答案：D4. 激光器中的泵浦过程是指什么？A. 将能量注入工作介质B. 将工作介质加热C. 将工作介质冷却D. 将工作介质的粒子数反转答案：A5. 激光器的谐振腔的作用是什么？A. 提供能量B. 储存能量C. 提供反馈D. 吸收能量答案：C6. 激光的相干长度是指什么？A. 激光的波长B. 激光的脉冲宽度C. 激光的相干时间D. 激光的传播距离答案：D7. 激光的调Q技术主要用来实现什么？A. 增加激光的功率B. 增加激光的频率C. 增加激光的亮度D. 增加激光的相干性答案：A8. 激光冷却技术可以用来实现什么？A. 降低物体的温度B. 增加物体的温度C. 保持物体的温度D. 测量物体的温度答案：A9. 激光在医学中的应用主要包括哪些方面？A. 切割、焊接、诊断B. 诊断、治疗、美容C. 美容、诊断、焊接D. 切割、治疗、美容答案：D10. 激光测距的原理是什么？A. 利用激光的单色性B. 利用激光的方向性C. 利用激光的相干性D. 利用激光的高亮度答案：C二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述激光的产生原理。
答案：激光的产生原理基于受激辐射。
在激光器中，工作介质被泵浦至高能级，形成粒子数反转。
当处于高能级的粒子受到外部光子的激发时，会以受激辐射的方式释放光子，这些光子与激发它们的光子具有相同的频率、相位和方向。
这些光子在光学谐振腔中来回反射，通过增益介质时不断被放大，最终形成具有高度单色性、相干性和方向性的激光束。
激光原理与技术09级A卷含答案
长江大学试卷院（系、部）专业班级姓名学号…………….…………………………….密………………………………………封………………..…………………..线……………………………………..2011 ─2012学年 第 2 学期 《 激光原理与技术 》课程考试试卷( A 卷) 专业：应物 年级2009级 考试方式：闭卷 学分4.5 考试时间：110 分钟 相关常数：光速：c=3×108m/s, 普朗克常数h =6.63×10-34Js, 101/5=1.585 一、选择题 (每小题 3 分，共 30 分) 1. 掺铒光纤激光器中的发光粒子的激光上能级寿命为10ms ，则其自发辐射几率为 。
（A ）100s -1 (B) 10s -1 (C) 0.1s -1 (D) 10ms 2. 现有一平凹腔R 1→∞，R 2=5m ，L =1m 。
它在稳区图中的位置是 。
(A) (0, 0.8) (B) (1, 0.8) (C) (0.8, 0) (D) (0.8, 1) 3. 图1为某一激光器的输入/输出特性曲线，从图上可以看出，该激光器的斜效率约为 。
(A) 10% (B) 20% (C) 30% (D) 40% 图1 图2 4．图2为某一激光介质的吸收与辐射截面特征曲线，从图上可以看出，该激光介质可用来产生 的激光。
(A) 只有1532 nm (B)只能在1532 nm 附近 (C) 只能在1530 nm-1560nm 之间 (D) 1470 nm-1570nm 之间均可 A 卷第 1 页共 6 页题号 一 二 三 四 总分 阅卷人 得分 得分5. 电光晶体具有“波片”的功能，可作为光波偏振态的变换器，当晶体加上Vλ/2电场时，晶体相当于。
（A）全波片(B) 1/4波片(C) 3/4波片(D) 1/2波片6. 腔长3m的调Q激光器所能获得的最小脉宽为。
（设腔内介质折射率为1）（A）6.67ns (B) 10ns (C) 20ns (D) 30ns7. 掺钕钇铝石榴石（Y3Al5O12）激光器又称掺Nd3+:YAG激光器，属四能级系统。
03-04第一学期期末考试激光原理试卷答案(01届)
03-04第一学期期末考试激光原理试卷答案(01届) 2004.1.一、单选题（每题3分）1.B2.D3.B4.C5.B 6．A 7.A 8.B 9.D 10.B二、多选题（每题5分）1. A D E2.A C三、填空题 （每题4分）1. 2×10-7s、60m2.2.08×10-37kg、6.25×10-29kg·m/s3.0.02、10-7s4. 9.55×105s -1、6MHz5.πλL 2、L 2πλ 四、计算题1.（5分）红宝石激光器在室温下线性函数为线宽等于Δν=3.3×105MHz的洛伦兹型,发射截面为S 21=2.5×10－20cm 2，求红宝石的E 2能级寿命τ2(λ0＝6943Å,n=1.76 ) 解 H2222021n 4S νΔτπλ= s 10784103310527611434)10(6943S n 43112422210H 2122202−−−×=×××××××=Δπλ=τ.....ν2．（5分）入射高斯光束的焦参数为f=1m，腰距凸透镜l =1m。
求出射高斯光束的焦参数f ′及腰距凸透镜的距离l ′。
凸透镜的焦距F=2/3m。
解 q=1+ii 40805i 24103i)1i)(2(1i 31i 22i)(1+i)(1q F Fq q 232..+−=+−=+−+=−−+=−+=−=′l ′=0.8m, f ′=0.4m3.（10分）CO 2激光器谐振腔长L＝0.6m，放电管直径d=20mm,二反射镜中,一个为全反镜,另一个为透射率为T=0.04的半反镜,其他往返损耗率a=0.04,求:稳定输出功率(经验公式:G m =1.4×10-2/d 1/mm, Is=72/d 2 w/mm 2) 解 142m mm 107201041G −−−×=×=. 141032600204.004.02−−×=×+=+=mm L a T G t 5.103/27===tm G G α22s mm w 1802072I /.== wP 7.105.918.004.01014.3)1(STI 221s 21=×××××==−=α 4.（10分）He-Ne激光器放电管及腔长都为L=1.6m,直径为d=2mm,两反射镜透射率分别为0和T=0.02,其它损耗的单程损耗率为δ=0.5%,萤光线宽ΔνF =1500MHz, 其峰值小信号增益系数G m =3×10-4/d 1/mm。
激光原理与技术试卷2010级A卷评分标准
Ａ卷2012—2013学年第一学期《激光原理与技术》试卷参考答案及评分标准专业班级姓名学号开课系室物理与光电工程系考试日期2012年12月16日8:30-10:301．请在试卷正面答题，反面可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3．本试卷共三大题，满分100分；试卷本请勿拆开，否则作废；4. 本试卷正文共8页，无空白页。
一、选择题：（本题共10小题，每小题2分,共20分）1、（本题2分）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 ）2、（本题2分）多普勒加宽谱线为（ A ）（A ） 高斯线型 （B ）抛物线型 （C ） 洛仑兹线型 （D ）双曲线型 3、(本题2分)在一定温度下，自发辐射概率是受激辐射概率的（ B ）倍4、（本题2分）激光器中工作介质长为l =0.2m,小信号增益系数为g 0＝5×10-4/mm,总单程损耗率为δ=0.05，则光往返5周以后，光强变为初始光强（ D ）倍（A ）e （B ）4e （C ）2e （D ）e 5、（本题2分）调Q 激光器通常可获得（ C ）量级短脉冲(A)ms(B)μs(C)ns(D)fs6、（本题2分）入射光线坐标为114cm,0.1rad r θ==，则通过焦距大小为0.1m f =的凹面反射镜后的光线坐标为 （ C ）（A ）4cm 0.1rad ⎛⎫ ⎪⎝⎭ （B ）0.04m 0.1rad ⎛⎫ ⎪-⎝⎭ （C ）0.04m 0.3rad ⎛⎫ ⎪-⎝⎭ （D ）4cm 0.5rad ⎛⎫⎪⎝⎭7、（本题2分）圆形镜共焦腔的横模强度花样如图所示， 则其模式标记（TEM mn ，其中的,m n 值）为：（ A ）（A ）01TEM （B ）11TEM （C ）10TEM （D ）20TEM 8、（本题2分）对同一种介质，小信号增益系数随（ B ）变化)D ( )C ( 1 )B ( )A (212212121e A N A A A ττττ==== 8 )D ( 8 )C ( 8 )B ( 8 )A (3233333cv c hv c hv c v ππππ本题满分20分 本题得分（A ）谱线宽度 （B ）激发功率 （C ）粒子数密度（D ）自发辐射几率 9、（本题2分）掺铒光纤放大器是典型的（ B ）系统（A ）二能级 （B ）三能级 （C ） 四能级 （D ）多能级 10、（本题2分）波长 3.14μm λ=的高斯光束在某点处q 参数为2(m)q i =+，则此处的等相位面曲率半径R 及光斑半径w 分别为 （ A ）（A） 2.5m,R w == （B ） 2.5m,1mm R w == （C）0.4m,R w == （D ）0.4m,1mm R w ==二、简答题（本题共8小题，每题8分，选做其中5小题，满分40分，多做不多得分）1、（本题8分）指出激光具有哪些基本特性，试举3个应用实例，并说明其应用了激光的何种特性。
最新激光原理及应用考试卷
内蒙古工业大学200 —200 学年第一学期《激光原理及应用》期末（考试）试卷（A）课程代码：试卷审核人：考试时间：注意事项：1.本试卷适用于级电科专业本科生使用2.本试卷共6页，满分100分，答题时间120分钟一、选择题（30分）1、平面波的单色性是由下面的那个参数来评价其优劣的（）A、振幅B、频率C、光强D、先谱的线宽2、激光束偏转技术是激光应用的基本技术，如果它使激光束离散地投射到空间中某些特定的位置上，则主要应用于（）。
A．激光打印B．激光显示C．激光存储D．传真3、具有超小型、激光强度快速可调特点的激光器是（）。
A．固体激光器B．气体激光器C．半导体激光器D．光纤激光器4、LED不具有的特点是（）。
A．辐射光为相干光 B．LED的发光颜色非常丰富C．LED的单元体积小 D．寿命长，基本上不需要维修9、高斯光束波阵面的曲率半径R0=（）A 、])(1[||22O Z Z πωλ+B 、21220])(1[(πωλωZ + C 、])(1[||22Z Z O λπω+ D 、21)(λλL 10、输出功率的兰姆凹陷常被用作一种，（）的方法。
A 、稳定输出功率 B 、稳定频率 C 、稳定线宽的 D 、稳定传输方向的 11、本书介绍的激光调制主要有哪几种调制（） A 、声光偏转 B 、电光强度 C 、电光相位 D 、电光调Q12、半导体激光器的光能转换率可以达到（） A 、 25%—30% B 、70% C 、100% D 、≥50%13、半导体光放大器英文简称是（ ）。
A ．FRA B ．SOA C ．EDFA D ．FBA 14、激光器的选模技术又称为（ ）。
A ．稳频技术 B ．选频技术 C ．偏转技术 D ．调Q 技术15、非均匀增宽介质的增益系数阈值D G =阈（ ）。
A ．)(2121r r Ln La -内 B ．hvV A n 32阈∆ C ．1D MsG I I + D ．2/1)/1(S I I G +︒二、填空题30分1、半导体产生光放大的条件是，半导体中存在 ，并且入射光的频率满足， 。
激光原理与技术期末总复习
激光原理与技术期末总复习激光原理与技术期末总复习考试题型一. 填空题（20分）二.选择题（30分）三.作图和简答题（30分）四.计算题（20分）第一章辐射理论概要与激光产生的条件1、激光与普通光源相比较的三个主要特点：方向性好，相干性好和亮度高2、光速、频率和波长三者之间的关系：线偏振光：如果光矢量始终只沿一个固定方向振动。
3、波面——相位相同的空间各点构成的面4、平波面——波面是彼此平行的平面,且在无吸收介质中传播时,波的振幅保持不变。
5、单色平波面——具有单一频率的平面波。
6、ε= h v v —光的频率 h —普朗克常数7、原子的能级和简并度（1）四个量子数：主量子数n、辅量子数l、磁量子数m和自旋磁量子数ms。
（2）电子具有的量子数不同，表示电子的运动状态不同。
（3）电子能级：电子在原子系统中运动时，可以处在一系列不同的壳层状态活不同的轨道状态，电子在一系列确定的分立状态运动时，相应地有一系列分立的不连续的能量值，这些能量通常叫做电子的能级，依次用E1，E2,…..En表示。
基态：原子处于最低的能级状态成为基态。
激发态：能量高于基态的其他能级状态成为激发态。
（4）简并能级：两个或两个以上的不同运动状态的电子可以具有相同的能级，这样的能级叫做简并能级。
简并度：同一能级所对应的不同电子运动状态的数目，叫做简并度，用g表示。
8、热平衡状态下，原子数按能级分布服从波耳兹曼定律（1）处在基态的原子数最多，处于越高的激发能级的原子数越少；（2）能级越高原子数越少，能级越低原子数越多；（3）能级之间的能量间隔很小，粒子数基本相同。
9、跃迁: 粒子由一个能级过渡到另一能级的过程（1.）辐射跃迁：发射或吸收光子从而使原子造成能级间跃迁的现象①发射跃迁: 粒子发射一光子ε = hv=E2－E1而由高能级跃迁至低能级;②吸收跃迁: 粒子吸收一光子ε=hv=E2－E1 而由低能级跃迁至高能级.（2）非辐射跃迁：原子在不同能级跃迁时并不伴随光子的发射和吸收，而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给它的能量10、光和物质相互作用的三种基本过程：自发辐射、受激辐射和受激吸收（要求会画图，会说原理过程）（1）普通光源中自发辐射起主要作用（2）激光器工作中受激辐射起主要作用（3）自发辐射、受激辐射和受激吸收的定义（4）三者之间的关系：自发辐射光子数+受激辐射光子数=受激吸收光子数11、光谱线增宽（1）光谱线的半宽度即光谱线宽度：相对光为最大值的1/2处的频率间隔（2）三种谱线增宽：自然增宽、碰撞增宽和多普勒增宽自然增宽：粒子的衰减碰撞增宽：发光原子间相互碰撞作用多普勒增宽：发光原子相对于观察者运动（3）均匀增宽：每一发光原子所发的光，对谱线宽度内任一频率都有贡献，而且这个贡献对每个原子都是相同的。
09-10激光原理期末试题A
系名____________班级____________姓名____________学号____________密封线内不答题成都信息工程学院考试试卷2009—2010 学年第2学期课程名称：激光原理与激光技术 使用班级：电科、光信息、应用物理07级试题中可能用到的公式：()[]()z J n e dz z dJ z J ασ-∆-=-0221121)( 一、判断题（共5分，每题1分）1、（ ）光腔的损耗越高，则Q 值越低，腔内光子的平均寿命越长。
2、（ ）均匀加宽激光器由于增益曲线的自选模作用，因而不会输出多纵模。
3、（ ）激光再生放大器易于获得高的增益，但频率匹配技术复杂。
4、（ ）和传统光源相比，激光器可以输出理想的单色光。
5、（ ）稳定腔与非稳腔相比，可以获得更高的输出功率和更好的光束质量。
二、名词解释（共15分，每题3分）1、光子简并度系名____________班级____________姓名____________学号____________密封线内不答题2、谱线加宽3、弛豫振荡4、频率牵引5、兰姆凹陷系名____________班级____________姓名____________学号____________密封线内不答题三、填空题（共33分，每空1分）1、在许多实际工程应用领域，都需要用到频率稳定的激光。
通常指的激光频率稳定特性包含 和 。
常用的频率稳定方法主要有 、 、 、 。
2、一般所指的激光的四性包括： 、 、 和 ；实际上，这四性本质上可归结为一性，即激光具有 。
3、根据调制的原理，锁模技术可分为： 和 。
锁模的物理本质在于： 。
锁模的前提是要求激光输出 （填“单”或“多” ）纵模，相比较而言，荧光线宽宽的工作物质更 （填“有”或“不” ）利于输出窄的锁模脉冲。
4、谱线均匀加宽类型主要分为三种，即 、 和 。
对于气压很低的气体工作物质，其谱线加宽机制为 。
5、为了实现激光器单纵模输出，常用的方法主要有： 、 、 。
- 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)。
1. 电光效应是指在外加电场的作用下，晶体的 折射率椭球 沿特定方向传播的线偏振光 折射率 发生相应变化。
发生变形，使
2. KDP晶体沿纵向加电压，折射率椭球感应主轴旋转了 45 度，如果所加的电 压为“半波电压”，则线偏振光偏振方向将旋转 90 度。
3. 横向电光调制中，存在自然双折射影响。
4. 拉曼 -纳斯声光衍射产生多级衍射光，布拉格衍射只产生一级衍射光。
因此在表观中心频率
' 0
v1 附近，由于饱和效应反转集居数密度下降；在表观中心频率远
离光频 v1 ，反转集居数密度不变。所以在
' 0
v1 附近，增益系数下降，其它频率处增益系
数仍为小信号增益，形成一凹陷，称为“烧孔” 。（ 3 分）
3. 简述兰姆凹陷成因（ 6 分）
气体多普勒加宽激光器，腔内相反方向传播的两束激光，当激光频率不等于原子中 心频率时，两束激光与不同表观中心频率原子相互作用，有两部分原子对激光增益有贡献； 当激光频率等于原子中心频率时，两束激光与都与中心频率原子相互作用，只有一部分原 子对激光的增益有贡献。 （ 3 分）
所以当激光频率不等于原子中心频率，但离中心频率不远时，两部分原子对激光的贡献 比一部分原子贡献大，因此在激光频率等于原子中心频率出，激光器输出功率比激光频率 在中心频率附近低。这个现象称为兰姆凹陷。 （ 3 分）
4. 画出电光强度调制器原理图（ 4 分）
5/8
5．简述电光调制原理（ 8 分）
3/8
极化。
得 分 三、简答题（共 10 分）
1.给出一至二个光子概念实验例子（ 3 分）
黑体辐射、光电效应、康普顿散射。
2.带偏振器的电光调 Q 激光器中在电光晶体上加 / 4 电压，为什么不是 / 2 电 压？（ 3 分）
往返通过。
3. 倍频对晶体对称性有怎样的要求？（ 4 分）
对称性差。
四. 简述题 ( 共 30 分)
5. 布拉格衍射可用于声光移频和光束扫描；当进行光束扫描时，通过改变超 声波的 频率 来实现偏转。 声光调制通过改变超声波的 功率 来实现。
6. 调 Q就是调制激光器 损耗，当反转集居数密度较低时， Q值很低，激光器 不能振荡；当反转集居数密度 最大 时，突然增加 Q值，激光器迅速振荡，形 成最大功率的巨脉冲。
1. 简述受激辐射和自发辐射的区别与联系（ 6 分）
受激辐射是原子在外界入射光扰动下原子从高能级向低能级跃迁产生的辐射， 辐射是原子不受外界入射光扰动下从高能级向低能级跃迁所产生的辐射。 （2 分）
自发
4/8
受激辐射的光频率、传播方向、偏振方向与入射光完全相同，自发辐射光传播方向、 偏振方向是随机的，光频率谱线加宽范围内均匀分布。 （ 2 分）
q1 q2 F
R1 R2 F
L1 L2 F
L1 L2 F
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；
7.电光调 Q 脉冲能量比较高，但重复频率 低；声光调 Q 脉冲能量比较低，但 重复频率比较 高。 8. 锁模激光器输出周期为 2L 的脉冲串，脉冲峰值功率正比于模式数目的平方。
C
9.有效光学倍频、光学参量振荡等二阶非线性必须满足相位匹配条件。
10.倍频和光学参量振荡基于二阶非线性极化，光学相位共轭基于三阶非线性
D. 自发辐射光相干性好。
8.入射光作用下，
C
A. 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
ln( r1r2 )
l
C.
2 q, n0 0
B.
2 q, n 0
D.
2 q, G 0 0
3. 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
1/8
C. Q值与无源线宽
D. 小信号增益系数
电子科技大学 2010 -2011 学年第 2 学期期 末 考试 A 卷
课程名称： _ 激光原理与技术 ___ 考试形式： 开卷（笔试） 考试日期： 20 11 年 6 月 29 日
考试时长： 120___分钟
课程成绩构成：平时
30 %， 期中
%， 实验
%， 期末 70
%
本试卷试题由 _____部分构成，共 _____页。
分配在一个模式中自发辐射跃迁速率等于相同模式内一个光子扰动所产生的受激辐射 速率。（2 分）
2. 简述非均匀加宽工作物质“烧孔”现象（ 6 分）
频率为 1的光入射到非均匀加宽工作物质， 只有表观中心频率
' 0
v1 附近的原子与光有
有效相互作用；表观中心频率远离光频率 v1 的原子没有有效相互作用。 （3 分）
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十 合计
得分
得 分 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. 2kL 2 q
B. q
C q
2L
C. L
q
q
D. 2kL
q2Biblioteka 2. 下列条件哪一个是激光振荡充分必要条件：
A 。（ 为往返相移）
A.
2 q, G 0
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 q z if ， R 为等
相位面曲率半径， L 为光腰距离透镜距离。
A． 1 1 1 ； B. 1 1 1 ； C. 1 1 1 ；D. 1 1 1
寿命决定； D. 与反转集居数密度有关。
2/8
10. 下列条件哪一个是激光器稳定振荡条件？
A
A.G(v, I v ) Gt ； B. G 0 (v, v0) Gt ； C.G 0 (v, v0 ) Gt ；D.G(v, I v ) Gt
得 分 二. 填空题（共 20 分，共 20 空，每空 1 分 )