1、廣東工業(yè)大學(xué)考試試卷 ( B )課程名稱: 激光原理及應(yīng)用 考試時間: 第 18 周星期 五 ( 2007年1 月 5日)題號一二三四五六七八九十總分得分評分人 一單項選擇（30分）1在一定溫度下，自發(fā)輻射幾率是受激輻射幾率的（ B ）倍 2粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)微觀粒子滿足（D ） （A） 費米分布（B）高斯分布（C） 玻爾茲曼分布（D）負(fù)溫度分布3碰撞增寬譜線為（ C ） （A） 高斯線型 （B）拋物線型 （C） 洛侖茲線型 （D）雙曲線型4CO2譜線的多普勒增寬為53MHz，中心頻率所對應(yīng)的譜線函數(shù)極大值為（ A ）5平行平面腔在穩(wěn)定圖上的坐標(biāo)為（ C ）（A）（-1，-1） （B） （0，

2、0） （C）（1，1） （D）（0，1）6諧振腔的縱模共振頻率為（ A ） 7對稱共焦腔基模光腰為（ A ） 8對同一種介質(zhì)，小信號增益系數(shù)隨（ B ）變化（A）譜線寬度 （B）激發(fā)功率 （C）粒子數(shù)密度（D）自發(fā)輻射幾率9調(diào)Q激光器通?？色@得（ C ）量級短脈沖10紅寶石激光器是典型的（ B ）系統(tǒng) （A）二能級 （B）三能級 （C） 四能級 （D）多能級二. 填空（20分）激光束的基本特性是_、_、_。（4分）2光和物質(zhì)相互作用產(chǎn)生受激輻射時，輻射光和照射光具有完全相同的特性，這些特性是指 、 、 和 。（4分）3激光腔振蕩模的特征是 、 、 、 。（4分）He-Ne激光器是典型的四能級系

3、統(tǒng)，有三條主要激光譜線，其激光譜線及波長分別為 、 、 。（6分）5若光束通過1m長的激光介質(zhì)以后，光強增大了一倍，此介質(zhì)的增益系數(shù)G為 （2分）三、計算題（44 分）（8分）靜止氖原子譜線中心波長為，求當(dāng)它以0.1c速度向觀察者運動時，中心波長變?yōu)槎啻螅?2（8分）腔長為0.5m的氬離子激光器，發(fā)射中心頻率5.85l014Hz，熒光線寬6l08 Hz，問它可能存在幾個縱模?相應(yīng)的q3（20分）某激光器采用平凹腔，腔長L1m，凹面鏡曲率半徑R2m。求：（1） 它產(chǎn)生的基模高斯光束的腰斑半徑及腰斑位置。它產(chǎn)生的基模高斯光束的焦參數(shù)。它產(chǎn)生的基模高斯光束的遠(yuǎn)場發(fā)散角。4，（8分）He-Ne激光器輻

4、射6328光波，其方形鏡對稱共焦腔，腔長L0.2m。腔內(nèi)同時存在，橫模。若在腔內(nèi)接近鏡面處加小孔光闌選取橫模，試問： (1)如只使模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？ (2)如同時使，模振蕩而抑制振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？四論述題（6分）1（6分）試述調(diào)Q激光器原理。激光原理及應(yīng)用（B）卷答案及評分標(biāo)準(zhǔn)：（30分）BDCACAABCB二. （20分）1. 方向性好、單色性好、相干性好、高亮度 (4分)2 相位 、頻率 、偏振態(tài)、 傳播方向。 （4分）3. 4 3S2P 0.6328m （2分）2S2P 1.15m （2分）3S3P 3.39m （2分）5 Gln2 m-1 （2分）三（44分）1.（8分）解：

5、由多譜勒效應(yīng)：，（兩者相互接近時，即相向時， ） （4分 ） （4分 ）2（8分）解： ， （2分）， （2分）則可能存在的縱模數(shù)有三個，它們對應(yīng)的q值分別為：，q1=1950001， q11949999 （4分）3（ 20 分）解：(1)它產(chǎn)生的基模高斯光束的腰斑半徑及腰斑位置。 （3分）代入各數(shù)值得：f = 1cm （1分）又R2m2L可見此平凹腔為半共焦腔 （2分）腰斑半徑為： （3分）設(shè)平面鏡距腰斑位置為,凹面鏡距腰斑位置為，則 （4分）可見腰斑位置z=0剛好在平面鏡處。 （1分）它產(chǎn)生的基模高斯光束的焦參數(shù)。其產(chǎn)生的基模高斯光束的焦參數(shù)即為產(chǎn)生高斯光束的共焦腔焦參數(shù)，即 f = 1cm （1分）（3）它產(chǎn)生的基模高斯光束的遠(yuǎn)場發(fā)散角：4（8分）解：(1)TEM00模在鏡面處的光斑半徑為所以光闌孔徑應(yīng)該為0.2mm （4分）(2)TEM11模在鏡面處的光斑半徑為所以光闌孔徑為0.35mm （4分）四（6分）答：初始時腔的Q值很低，使腔內(nèi)的損耗變大，上能級不斷積累大量粒子。當(dāng)在一定的外界激發(fā)功率下，上能級上的粒子數(shù)積累到