總復(fù)習(xí)考試范圍：一、二、四、五、六、七考試題型：填空題、簡答題，問答題、計算題考試時間：2015.7.1,10:00-12:00(18周周三上午第二大節(jié)）考試地點：應(yīng)物:逸夫樓203

光信:逸夫樓201引言1.形成激光的三個條件：（一般激光器由那幾部分構(gòu)成）2.激光的特性：第一章激光的基本原理1.光子的基本性質(zhì)2.了解光波模式與光子狀態(tài)、相格體積與相干體積的關(guān)系3.光子簡并度的含義一、相干性的光子描述重點：光與物質(zhì)的三種相互作用，光的受激輻射的放大，光的自激振蕩3、受激輻射的相干性受激輻射與自發(fā)輻射的區(qū)別1.激光器的基本思想主要包含的兩個重要部分。三、光的受激輻射放大2.A21、B21、B12的相互關(guān)系1.光（輻射場）和物質(zhì)原子相互作用的三種過程：自發(fā)輻射、受激吸收、受激輻射的概念二、光的受激輻射基本概念2.實現(xiàn)光放大的條件——集居數(shù)反轉(zhuǎn)四、光的自激振蕩1.光的自激振蕩概念2.光諧振腔的作用（兩點）3.激光器的振蕩條件或五、激光的特性

激光的四性小信號情況下3.增益系數(shù)的定義第二章開放式光腔與高斯光束重點：1.開腔模式的一些物理概念2.對稱共焦腔的模式問題3.高斯光束的基本性質(zhì)和特征參數(shù)。前言：1.光諧振腔的作用2.根據(jù)幾何偏折損耗的高低，開放式光腔可以分為那幾類？分作穩(wěn)定腔、臨界腔和非穩(wěn)腔一、光腔理論的一般問題1.光腔的構(gòu)成和分類光學(xué)諧振腔的概念2.模式概念及腔和模之間的一般關(guān)系1）開腔中模式的表征一個模式同時屬于一個橫模和一個縱模。模式表示方法：

TEMmnq2）計算縱模頻率和縱模間隔3.

光腔的損耗1）分類2）描述平均單程損耗因子δ，光子在腔內(nèi)的平均壽命，無源腔的Q值二、共軸球面腔的穩(wěn)定性條件1.腔內(nèi)光線往返傳播的矩陣表示1）傍軸光線的坐標描述和矩陣描述自由空間的平移矩陣球面鏡的反射矩陣Tr對于薄透鏡有類似的關(guān)系

光傳輸中，r,θ可能發(fā)生變化，而變化后的r,θ可用一個ABCD傳輸矩陣與初始光線的矩陣相乘得到。2、共軸球面腔的穩(wěn)定性條件穩(wěn)定腔非穩(wěn)定腔臨界腔

對于共軸球面腔三、開腔模式的物理概念和衍射理論分析方法1.自再現(xiàn)模定義2.復(fù)常數(shù)的物理意義五、方形鏡共焦腔的自再現(xiàn)模1.對稱共焦腔的定義：滿足條件R1=R2=L的諧振腔2.鏡面上場的振幅和位相分布—厄米－高斯近似1）基模:TEM00，高斯型光斑半徑2）高階橫模m、n的意義?基模高斯光束腰斑半徑：3、等相位面的分布光斑半徑隨z按照雙曲線規(guī)律變化。2、光斑尺寸1、方形鏡對稱共焦腔的行波場－厄米-高斯光束六、方形鏡共焦腔的自再現(xiàn)模七、圓形鏡共焦腔1.圓形鏡共焦腔模式的積分方程有嚴格的解析解——超橢球函數(shù)！2、當時，可用拉蓋爾—高斯近似1)模的振幅分布基模,高斯型高階模m、n的意義?3、圓形鏡對稱共焦腔的行波場－拉蓋爾-高斯光束八、一般穩(wěn)定球面鏡腔的模式特征1.將共焦腔的模式理論推廣到一般穩(wěn)定球面鏡腔穩(wěn)定球面腔與共焦腔的兩個等價性。九、高斯光束的基本性質(zhì)和特征參數(shù)1.基模高斯光束等相面曲率半徑光斑尺寸共焦參數(shù)光腰半徑2.基模高斯光束的特征參數(shù)1）用

(或

f

)及束腰位置表征2）用及表征3）高斯光束的q參數(shù)十、高斯光束q參數(shù)的變換規(guī)律－ABCD公式自由空間薄透鏡(透鏡焦距為F）第四章電磁場和物質(zhì)的共振相互作用一、譜線加寬和線型函數(shù)1.譜線加寬的定義2.線性函數(shù)定義、性質(zhì)，最大值，譜線寬度3.引起譜線加寬的物理機制均勻加寬、非均勻加寬、綜合加寬重點：1.譜線加寬，線性函數(shù)2.典型激光振蕩速率方程3.均勻加寬、非均勻加寬工作物質(zhì)的增益系數(shù)c.總的均勻加寬線型函數(shù)—洛侖茲函數(shù)2）非均勻加寬a.定義，b.分類:多普勒加寬、晶格缺陷加寬c.多普勒加寬線型函數(shù)—高斯函數(shù)1）均勻加寬a.定義，b.分類:自然加寬、碰撞加寬、晶格振動加寬1、單模振蕩速率方程組三能級系統(tǒng)、四能級系統(tǒng)的能級圖，速率方程，過程簡介三、均勻加寬工作物質(zhì)的增益系數(shù)1、反轉(zhuǎn)集居數(shù)飽和二、典型激光器的速率方程2、飽和光強的物理意義3、增益飽和1）增益飽和現(xiàn)象2）增益系數(shù)公式四、非均勻加寬工作物質(zhì)的增益系數(shù)4）強光作用下增益曲線2）增益系數(shù)公式g0(n)g(n,In1)gdn3）反轉(zhuǎn)集居數(shù)“燒孔效應(yīng)”4）強光作用下增益曲線第五章激光振蕩特性0.激光器分類(工作方式－按泵浦方式分類)連續(xù)激光器，脈沖激光器一、激光器的振蕩閾值1.激光器自激振蕩的閾值條件或2.閾值泵浦功率（能量）四能級系統(tǒng)激光器閾值能量低于三能級系統(tǒng)重點：激光器的振蕩模式，弛豫振蕩二、激光器的振蕩模式1.均勻激光器中的模競爭增益曲線的均勻飽和導(dǎo)致單縱模輸出2.空間燒孔效應(yīng)導(dǎo)致多縱模輸出3.非均勻加寬激光器為多縱模輸出三、輸出光功率與能量蘭姆凹陷的定義，成因四、激光器的弛豫振蕩1.弛豫振蕩的定義2.弛豫振蕩的定性解釋五、單模激光器的線寬極限單模激光器線寬極限的物理原因:自發(fā)輻射第六章激光放大特性一、激光放大器的分類

按時間特性分類按工作方式分類:

按功能分類:光激勵方式:縱向激勵：摻鉺光纖放大器橫向均勻激勵：固體激光放大器二、放大的自發(fā)輻射放大的自發(fā)輻射是介于激光與熒光之間的過渡狀態(tài)。第七章激光器特性的控制與改善1.改善激光器輸出光的時間相干性或空間相干性模式選擇，穩(wěn)頻，注入鎖定2.獲得窄脈沖高峰值功率的激光束Q調(diào)制，增益開關(guān)，鎖模一、模式選擇1.選模意義：基橫模，單縱模2.橫模選擇重點：

Q調(diào)制，鎖模

2）橫模選擇原則盡量加大高階模和基模之間的衍射損耗差3.縱模選擇擴大相鄰縱模的增益差或人為引入損耗差二、頻率穩(wěn)定1穩(wěn)頻基本原理：－穩(wěn)定諧振腔光學(xué)長度2

穩(wěn)頻方法蘭姆凹陷，飽和吸收，塞曼穩(wěn)頻，F(xiàn)-P標準具不同的橫模有不同的衍射損耗1）橫模選擇的物理基礎(chǔ)：三、Q調(diào)制1、Q調(diào)制的激光器工作原理基本原理2、調(diào)Q方法

轉(zhuǎn)鏡調(diào)Q，聲光調(diào)Q，電光調(diào)Q，染料調(diào)Q四、注入鎖定光強弱、性能優(yōu)良