考研 华科激光原理考研题2002-2014.doc

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1、华科考研激光原理2002--2014真题2013年一、简答：1.说出激光器的两种泵浦方式，并分别举个例子。2.什么是空间烧孔？并说明对激光器模式的影响。3.试写出二能级的速率方程。并证明二能级不能产生自激震荡（设f1=f2）。4.说出三种粒子跃迁的方式。并给出各自的特点。5.什么是增益饱和，在激光器增益中的作用。二、三、就是那个三个镜的三角环形腔，周版书上的原题，求腔的稳定性。四、激光模式的匹配。两个平凹腔，分别给出腔长和半径，先计算稳定性，再求透镜放在两腔之间什么地方以及透镜的焦距才能实现两高斯光速的

2、匹配。五、大信号增益。（1）给出初始光强I0>>  饱和光强Is，和腔长L求输出光强；（2）求极限光输出功率（单位输出面积的）。2012年题型：简答题5个，一个10分。计算4个，一个25分。一、简答：1，什么是兰姆凹陷，说明形成条件。2，何为激光模式，解释横模、纵模。3，反转粒子数密度大于零时，是否能形成稳定振荡，说明理由。4，非均匀加宽和均匀加宽各有什么特点？5，高斯光束有什么特点？二、计算：1、某谐振腔中除两反射镜外所有光学元件的矩阵元是(ABCD)（2*2矩阵），求证其稳定性条件为0

3、其中g1=A-B/R1，g2=C-B/R2具体g1，g2的表达式可能有误，供参考2，某腔中有两个模式，频率分别为v1，v2，且v0

4、模式竞争。二、求所示谐振腔的稳定性三、一种三能级系统激光器，其S32=5*106s-1,S21=0,A21=3*102s-1,A31=3*106s-1,g1=g2,腔只存在一个谐振模，不计各种损耗：a）求在外界泵浦情况下，该激光器的激光形成过程；b）列出完整的速率方程；c）稳态时，如果介质激光上下能级粒子数相等，则应为多少？四、在一种Ar+激光器中，其产生的高斯光束束腰半径为0.41mm，束腰位置恰好在某凸透镜前表面上，该激光器的输出功率为400W，透镜焦距为10mm，试计算Ar+激光器发射的激光经透镜

5、聚焦后，焦点处光斑半径的平均功率密度。（Ar+激光波长为514.5nm）五、有一连续行波激光放大器，工作物质具有均匀加宽线型，中心频率v0处的小信号增益系数为Gm，工作物质的损耗系数为α，入射光频率为v0，其有效面积为A，求放大器的最大极限输出功率Pm。六、如何利用短腔法选取单纵模？激光工作物质是钕玻璃，其荧光线宽ΔλF=24.0nm，折射率η=1.50，能用短腔法选单纵模吗？为什么？2011年（网上版本）一：简答题每年的简答题都小异，今年考的也是增益饱和，兰姆凹陷，三能级和四能级的差别，这些概念相信每

6、一个看了资料的人都很清楚，今年唯一不同的考题是“各举一个三能级和四能级激光器的例子，并说明它们的中心波长”，我相信这个问题难倒了很多人，这道题目我应该也没有拿到全部的分数。其他的都常规，就不做赘述了。二：计算题1.求一个透镜系统的光线传输矩阵。上面的图像画的很粗糙，很抱歉，但是意思到了，题目本身就是给出了各个透镜的参数，要求写出该系统的传输矩阵。相关知识参见克成编写的《激光原理》第二章第一节，这道题属于送分型的题目，只要知道反射镜，空气，凸透镜的传播矩阵，利用线性代数的知识进行简单的计算就可拿到满分，最

7、后题目要求算出该系统稳定的条件，公式就是-1<0.5(A+D)<1,看过课本的同学都明白，不多做解释，还不明白的话，直接q我，我再详细讲解。2.这一道计算题参见克成老师编写的《激光原理》44页，与这道题几乎完全一样，还需要了解的知识就是46-47页的相关容，因为它需要先计算出成像的位置。这是一道按部就班的题目，也可以说是送分的，这道题属于课本上一个很经典的计算题模型。3.这道题考的容就是克成编写的《激光原理》148页的容，看了03-07年的真题的同学都知道这道题考的是什么了，这道题每年都会考，只有2种变

8、化，要么是单向传输的腔，要么是震荡的腔，完全送分的题目，不多做解释，不明白的话qq我，我再给详细讲解这道题。4，应该还有一道题是考的三能级和四能级的速率方程吧，参见课本137-143，很抱歉，实在不太记得了，一般跟往年的相似的题目都是直接写答案的，所以印象不深了，相信你们明年考完的感觉肯定和我一样，确实很多题目都是直接默写答案的类型。这就是激光原理，所以说完全是一门10天突击130的科目。三：综合题这道题考的知识是短腔法选模，参见克成《激光