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1、《激光原理与技术》习题一班级序号姓名等级一、选择题1、波数也常用作能量的单位,波数与能量之间的换算关系为1cm-1=eV。(A)1.24×10-7(B)1.24×10-6(C)1.24×10-5(D)1.24×10-42、若掺Er光纤激光器的中心波长为波长为1.530μm,则产生该波长的两能级之间的能量间隔约为cm-1。(A)6000(B)6500(C)7000(D)100003、波长为λ=632.8nm的He-Ne激光器,谱线线宽为Δν=1.7×109Hz。谐振腔长度为50cm。假设该腔被半径为2a=3mm的
2、圆柱面所封闭。则激光线宽内的模式数为个。(A)6(B)100(C)10000(D)1.2×1094、属于同一状态的光子或同一模式的光波是.(A)相干的(B)部分相干的(C)不相干的(D)非简并的二、填空题1、光子学是一门关于、、光子的科学。2、光子具有自旋,并且其自旋量子数为整数,大量光子的集合,服从统计分布。3、设掺Er磷酸盐玻璃中,Er离子在激光上能级上的寿命为10ms,则其谱线宽度为。三、计算与证明题1.中心频率为5×108MHz的某光源,相干长度为1m,求此光源的单色性参数及线宽。2.某光源面积为10c
3、m2,波长为500nm,求距光源0.5m处的相干面积。3.证明每个模式上的平均光子数为。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame17《激光原理与技术》习题二
4、班级姓名等级一、选择题1、在某个实验中,光功率计测得光信号的功率为-30dBm,等于W。(A)1×10-6(B)1×10-3(C)30(D)-302、激光器一般工作在状态.(A)阈值附近(B)小信号(C)大信号(D)任何状态二、填空题1、如果激光器在输出1W连续功率,则每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是。2、一束光通过长度为1m的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍,则该物质的增益系数为。三、问答题1、以激光笔为例,说明激光器的基本组成。2、简要说明激光的产生过程。3、简述谐振腔的物理思想。4、
5、什么是“增益饱和现象”?其产生机理是什么?四、计算与证明题1、设一对激光能级为和(设g1=g2),相应的频率为(波长为),能级上的粒子数密度分别为和,求(a)当,T=300K时,(b)当,T=300K时,(c)当,时,温度T=?2、设光振动随时间变化的函数关系为(v0为光源中心频率),试求光强随光频变化的函数关系,并绘出相应曲线。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1
6、ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame17《激光原理与技术》习题三光线传输的矩阵描述班级姓名得分一、选择题1.如选取透镜的两个焦平面作为入射面和出射面,透镜焦距为f,该光学系统的传输矩阵为。(A)(B)(C)(D)2.如某光学系统的两个参考平面为一对物-像共轭平面,则该光学系统的ABCD变换矩阵四个元素中,必有。(A)A=0(B)B=0
7、(C)C=0(D)D=0二、填空题1.当光线顺序通过变换矩阵分别为T1,T2,…,Tm的m个光学元件组成的光学系统时,前一元件的出射光线作为后一元件的入射光线,分别以第一个元件的入射面和最后一个面的出射面为参考平面,此光学系统的传输矩阵为。2.反演对称光学系统对光线的变换作用与光学系统的使用方向无关,这样,反演对称光学系统的正向变换矩阵与反向变换矩阵。3.反演对称光学系统变换矩阵的对角元素相等,且对应的行列式的值为。三、计算题1.焦距为10cm的正透镜与焦距为10cm的负透镜相距5cm,求两个透镜组成的光学系统
8、的变换矩阵、等效焦距、主平面H2与H1以及焦点的位置,并作出相应的光路图。(分别以两个透镜为参考平面)locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCar