激光原理与技术复习2解析.pptx

激光原理与技术复习思考题激光原理与技术复习思考题1、LASER 英文名称的含义是什么？激光是何时发明的？英文名称的含义是什么？激光是何时发明的？2、激光的基本特性有哪些？各有何应用、激光的基本特性有哪些？各有何应用3、激光器主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？、激光器主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？4、描述能级的光学跃迁的三大过程，并写出它们的特征和跃、描述能级的光学跃迁的三大过程，并写出它们的特征和跃迁几率。迁几率。5、Einstein 系数有哪些？他们之间的关系是什么？系数有哪些？他们之间的关系是什么？6、什么是热平衡时能级粒子数的分布？、什么是热平衡时能级粒子数的分布？7、产生激光的必要条件是什么？、产生激光的必要条件是什么？8、什么是粒子数反转？如何实现粒子数反转？、什么是粒子数反转？如何实现粒子数反转？9、如何定义激光增益？什么是小信号增益？什么是增益饱和、如何定义激光增益？什么是小信号增益？什么是增益饱和？10、如何计算纵模的频率、纵模间隔和纵模的数目、如何计算纵模的频率、纵模间隔和纵模的数目?11、在激光谐振腔中有哪些损耗因素？、在激光谐振腔中有哪些损耗因素？12、熟悉矩阵光学，会进行推导。、熟悉矩阵光学，会进行推导。13、什么是激光谐振腔的稳定性条件？会判断谐振腔的稳定、什么是激光谐振腔的稳定性条件？会判断谐振腔的稳定与否。与否。14、如何计算基模高斯光束的主要参量：腰斑的大小、腰斑、如何计算基模高斯光束的主要参量：腰斑的大小、腰斑的位置、镜面上光斑的大小、任意位置处激光光斑的大小、的位置、镜面上光斑的大小、任意位置处激光光斑的大小、等相位面曲率半径、光束的远场发散角、模体积。等相位面曲率半径、光束的远场发散角、模体积。15、什么是一般稳定球面腔与共焦腔的等价性、什么是一般稳定球面腔与共焦腔的等价性?回推导关系式回推导关系式16、如何计算一般稳定球面腔的主要参量？、如何计算一般稳定球面腔的主要参量？17、什么是腔的菲涅耳数？它与腔的损耗有什么关系？、什么是腔的菲涅耳数？它与腔的损耗有什么关系？18、高斯光束的表征方法有哪些？什么是、高斯光束的表征方法有哪些？什么是q 参数？参数？19、高斯光束、高斯光束q 参数的变换规律是什么？参数的变换规律是什么？20、什么是谱线加宽？有哪些加宽类型？加宽机制是什么？、什么是谱线加宽？有哪些加宽类型？加宽机制是什么？21、如何定义线型函数和谱线宽度？、如何定义线型函数和谱线宽度？22、如何理解均匀加宽和非均匀加宽？、如何理解均匀加宽和非均匀加宽？23、如何求自然加宽、碰撞加宽和多普勒加宽的线宽？、如何求自然加宽、碰撞加宽和多普勒加宽的线宽？24、分析三能级和四能级系统中粒子在各能级之间的跃迁过程，、分析三能级和四能级系统中粒子在各能级之间的跃迁过程，并写出速率方程。并写出速率方程。25、说明均匀加宽和非均匀加宽工作物质中增益饱和的机理，、说明均匀加宽和非均匀加宽工作物质中增益饱和的机理，并写出激光增益的表达式。并写出激光增益的表达式。26、饱和光强的含义？怎么定义的？、饱和光强的含义？怎么定义的？27、什么是小信号增益、大信号增益？、什么是小信号增益、大信号增益？28、描述非均匀加宽工作物质中增益饱和的、描述非均匀加宽工作物质中增益饱和的“烧孔效应烧孔效应”，并，并说明原理。说明原理。29、激光器有哪些类型，指出典型激光器的特征波长及工作方、激光器有哪些类型，指出典型激光器的特征波长及工作方式？式？30、在均匀加宽和非均匀加宽激光器中模式竞争有什么不同？、在均匀加宽和非均匀加宽激光器中模式竞争有什么不同？31、什么是激光器的驰豫振荡现象？如何定性解释？、什么是激光器的驰豫振荡现象？如何定性解释？32、说明利用调说明利用调Q技术获得高峰值功率巨脉冲的原理，并简技术获得高峰值功率巨脉冲的原理，并简单说明调单说明调Q脉冲形成过程中各参量随时间的变化。指出共有几脉冲形成过程中各参量随时间的变化。指出共有几种调种调Q技术。技术。33、说明锁模技术的基本原理。说明锁模技术的基本原理。34、指出激光倍频的物理基础，并画出典型的内腔倍频和外、指出激光倍频的物理基础，并画出典型的内腔倍频和外腔倍频光路图。腔倍频光路图。35、指出横模和纵模选择的意义、原理和基本方法。、指出横模和纵模选择的意义、原理和基本方法。1.写出基模激光束（高斯光束）的传播公式，并说明各项的写出基模激光束（高斯光束）的传播公式，并说明各项的物理意义。物理意义。2.简述三能及系统与四能级系统的区别。简述三能及系统与四能级系统的区别。3.写出下面几种激光器的较强谱线波长：写出下面几种激光器的较强谱线波长：（1）红宝石激光器）红宝石激光器 （2）ND:YAD激光器激光器 （3）CO2激光激光器器 （4）He-Ne激光器激光器4.写出判断光学谐振腔稳定性的公式，利用该公式和图解方写出判断光学谐振腔稳定性的公式，利用该公式和图解方法判断下列谐振腔的稳定性。法判断下列谐振腔的稳定性。（1）R1=无穷无穷,R2=0.8m,L=0.6m(2)R1=无穷无穷,R2=1.2m,L=0.8m5.画出红宝石激光器的能级图，并写出其速率方程。画出红宝石激光器的能级图，并写出其速率方程。典型题目：典型题目：6.平凹腔平凹腔He-Ne激光器（波长近似为激光器（波长近似为0.6微米），反射镜的曲微米），反射镜的曲率半径率半径R1=无穷，无穷，R2=120cm，阈值频率全宽为，阈值频率全宽为1500MHz。若使该激光器单纵模运转（位于增益曲线的中心），设计出若使该激光器单纵模运转（位于增益曲线的中心），设计出激光器的腔长激光器的腔长L及放电毛细管的半径及放电毛细管的半径d（自孔径选模要求（自孔径选模要求7.波长为波长为 的高斯光束，入射于的高斯光束，入射于 处的透镜上，为了使处的透镜上，为了使出射高斯光束的束腰刚好落在样品表面上，透镜的焦距出射高斯光束的束腰刚好落在样品表面上，透镜的焦距 为为多少？多少？样品样品8.画出方形镜球面共焦腔横模在镜面上强度分布及花样画出方形镜球面共焦腔横模在镜面上强度分布及花样（TEM10、TEM20)。