激光原理复习大纲

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1、1.什么是光波模式和光子态？什么是相格？2.如何理解光的相干性？何谓相干时间、相干长度、相干面积和相干体积？3.何谓光子简并度，有几种相同的含义？激光源的光子简并度与它的相干性有什么联系？4.什么是黑体辐射？写出Planck公式，并说明它的物理意义。5.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。6.Einstein系数有哪些？他们之间的关系是什么？7.试证明，由于自发辐射，原子在能级的平均寿命为。8.激光器主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？9.什么是热平衡时能级粒子数的分布？什么是粒子数反转？如何实现粒子数反转

2、？10.如何定义激光增益？什么是小信号增益？大信号增益？增益饱和？11.什么是自激振荡？产生激光振荡的条件是什么？12.激光的基本特性是什么？13.如何理解激光的空间相干性与方向性？如何理解激光的时间相干性？如何理解激光的相干光强？1.什么是谐振腔的谐振条件？如何计算纵模的频率、纵模间隔和纵模的数目?2.在激光谐振腔中一般有哪些损耗因素，分别与哪些因素有关？3.哪些参数可以描述谐振腔的损耗？它们的关系如何？4.什么是腔的菲涅耳数？它与腔的损耗有什么关系？5.什么是共轴球面腔的稳定性条件？6.如何理解激光谐振腔衍射理论的自再现模？7.

3、求解菲涅耳－基尔霍夫衍射积分方程得到的本征函数和本征值各代表什么？8.什么是一般稳定球面腔与共焦腔的等价性?9.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、等相位面曲率半径、光束的远场发散角、模体积。10.某二氧化碳激光器材永平凹腔，凹面镜的R=2M，腔长L=1M，试给出它所产生的高斯光束的束腰腰斑半径的大小和位置，该高斯光束的焦参数和基模发散角。1.高斯光束的表征方法有哪些？什么是q参数？高斯光束q参数的变换规律是什么？2.为了使高斯光束获得良好聚焦，常采用的方法有哪些？3.

4、什么是高斯光束的自再现变换？利用薄透镜对高斯光束实现自再现变换的条件如何？4.非稳腔与稳定腔的区别是什么？举例说明哪些是非稳腔？5.什么是谱线加宽？有哪些加宽类型？加宽机制是什么？6.如何理解均匀加宽和非均匀加宽？7.如何求自然加宽、碰撞加宽和多普勒加宽的线宽？8.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，画出示意图，并写出对应的单模振荡速率方程。9.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。10.饱和光强的含义？怎么定义的？11.在强光入射下，均匀加宽和非均匀加宽工作物质中，弱光的增益系数

5、如何变化？12.描述非均匀加宽工作物质中增益饱和的“烧孔效应”，并说明原理。1.激光器的振荡条件是什么？稳定工作条件？2.为什么三能级系统比四能级系统需要更强的激励？3.在均匀加宽和非均匀加宽激光器中模式竞争有什么不同？4.论述均匀加宽激光器中增益的空间烧孔效应引起的多纵模振荡，以及消除纵模空间烧孔的方法。5.什么是兰姆凹陷？定性解释其成因。6.什么是激光器的驰豫振荡现象？7.为什么存在线宽极限？它取决于什么？8.什么是频率牵引？9.简述横模和纵模选择的原理及具体方法。10.激光器主要的稳频技术有哪些？11.Q调制激光器的工作原理，

6、目前常用的几种调Q方法。12.什么是激光器的注入锁定？其实际意义是什么？13.激光器的锁模原理以及利用振幅调制锁模和位相调制锁模的方法。