激光原理与技术复习大纲

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1、答疑6月23日（18周周4）下午3:00-5:00，国家光电实验室A201考试6月28日（19周周2）上午，东九楼激光原理与技术复习提纲激光原理部分Chap1激光概论一、激光产生的机理1、理论体系2、光与物质相互作用的三种过程3、增益系数的定义4、激光产生的条件二、激光的特性及其应用三、典型激光器Chap2光线的传播与高斯光束一、光线的传输1、能够推导典型光学系统的光线矩阵2、双周期透镜波导的稳定性条件二、光束在均匀介质中的传播1、均匀介质中的基本高斯光束（1）振幅分布（光斑尺寸，束腰）（2）相位分布（等相位面的曲率半径）（3）瑞利

2、长度（4）孔径（5）远场发散角2、ABCD法则的应用3、高阶高斯光束（会画强度花样分布图）三、高斯光束的变换1、q参数的定义2、高斯光束通过薄透镜的传输3、聚焦（结合两张曲线图来理解）4、准直（典型准直系统的结构）5、匹配4、自再现变换的概念及其物理意义Chap3光学谐振腔一、光学谐振腔的分析方法及各自的特点二、稳定性条件1、光学谐振腔构成、分类、作用2、稳定性判别条件三、光学谐振腔的模式1、横模的概念2、纵模（1）纵模频率的概念，谐振频率的概念（2）纵模间隔（3）多纵模振荡条件，能够振荡的纵模数三、平平腔迭代法（要求掌握菲涅耳数的

3、概念；其他内容因为已做课程设计，期末考试不作要求。）四、稳定球面腔1、方形镜对称共焦腔（1）镜面的场分布形式（厄米-高斯分布）（2）镜面上基模的光斑尺寸（3）高阶模要会画强度花样图（4）镜面为等相位面（5）损耗和菲涅耳数的关系（6）谐振频率（7）行波场（任意处的光斑尺寸，束腰，等相位面的曲率半径，远场发散角）这部分知识与第2章一样，对照理解（8）模体积的概念2、圆形镜对称共焦腔（与方形镜对称共焦腔的相同点和不同点）3、对称共焦腔和一般稳定球面腔的等价性的描述4、一般稳定球面腔的模式注：可以采取等价性的方法求解，也可以采取自洽场的方法

4、求解。五、非稳腔1.非稳腔的优点2.虚共焦腔和非对称实共焦腔（包括共轭像点、几何自再现波形、几何放大率、能量损耗、单端输出条件）Chap4光场与物质相互作用一、理论体系（同chap1）二、谱线加宽与线性函数1、谱线加宽的概念2、线性函数的概念3、爱因斯坦辐射系数在谱线加宽时的修正三、均匀加宽与非均匀加宽（各自的特点，形式，区别，基本公式）四、速率方程1、速率方程描述的是什么？2、能够根据能级图列出速率方程（三能级、四能级）3、为什么四能级系统更容易产生激光？Chap5连续激光器的增益及工作特性一、小信号增益系数的基本概念和物理含义二

5、、均匀加宽时的增益饱和1、现象及其物理机制2、均匀加宽大信号增益系数3、均匀加宽情况下，在强光作用下弱光的增益如何？三、非均匀加宽时的增益饱和1、现象及其物理机制（一般的非均匀加宽、多普勒加宽）2、非均匀加宽大信号增益系数四、连续激光器的稳态工作特性1、激光产生过程（为什么连续激光器能够连续的输出稳定的功率？）2、阈值的概念及其物理含义3、均匀加宽激光器的模式竞争（1）现象及其物理机制（2）空间烧孔多纵模振荡4、非均匀加宽激光器的多纵模振荡（1）现象及其物理机制（2）非均匀加宽激光器模式竞争的表现形式（普通非均匀加宽激光器，多普勒激

6、光器）5、连续激光器的输出功率和最佳透过率（1）均匀加宽单纵模激光器（2）非均匀加宽单纵模激光器6、兰姆凹陷（现象及其物理机制）