激光技术复习题

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1、1.产生激光的必要条件是什么？答：（1）选择具有适当能级结构的工作物质，在工作物质中能形成粒子数反转，为受激辐射的发生创造条件；（2）选择一个适当结构的光学谐振腔。对所产生受激辐射光束的方向、频率等加以选择，从而产生单向性、单色性、强度等极高的激光束；（3）外部的工作环境必须满足一定的阈值条件，以促成激光的产生。这些阈值条件大体包括：减少损耗，加快抽运速度，促进（粒子数）反转等。像工作物质的混合比、气压、激发条件、激发电压等等。2.对于激光，什么是横模？什么是纵模？答:激光的模，就是在激光腔内获得

2、振荡的几种波长稍微不同的波型。所谓横模,就是指在谐振腔的横截面内激光光场的分布。所谓纵模,就是指沿谐振腔轴线方向上的激光光场分布。它和激光的频率（波长）联系着；所以纵模也叫轴模。3.证明激光器振荡纵模间隔为Δνk=c/(2nL)光学谐振腔就是放大的F-P标准具，根据多光束干涉原理，则有：n为折射率，L为腔长,因所以取微分后Δνk=c/(2nL)4.什么是激光调Q?为什么说激光调Q就是调损耗？答：Q值称为品质因数，它定义为:Q=2πυ0×(腔内存储的能量/每秒损耗的能量）调Q技术就是通过某种方法使腔

3、的Q值随时间按一定程序变化的技术。从而获得强度大、脉冲宽度窄的激光Q值与谐振腔的损耗成反比，要改变激光器的阈值，可以通过突变谐振腔的Q值(或损耗δ)来实现。5.请说明激光器和激光行波放大器的异同点。答：激光放大器与激光振荡器基于同一物理过程，即受激辐射的光放大。其主要区别是激光放大器（行波）没有谐振腔。工作物质在光泵浦的作用下，处于粒子数翻转状态，当从激光振荡器产生的光脉冲信号通过它时，由于入射光频率与放大介质的增益谱线相重合，故激发态上的粒子在外来信号的作用下产生强烈的受激辐射。这种辐射叠加在外

4、来光信号上而得到放大，因而放大器能输出一束比原来激光亮度高得多的出射光束。另外，为了得到共振放大，要求放大介质有足够的翻转粒子数和与输入信号相匹配的能级结构。6.短腔法选纵模的原理是什么？解：依据题3，相邻纵模的频率差Δνk与谐振腔长成反比；因此只要缩短腔长就能增大Δνk。当腔长短到一定程度，使得Δνk能和增益曲线高于阈值部分的宽度Δν0可比或者更大时，输出的激光肯定是单纵模。(见下图)Δνk=Δν0