07激光原理考试题目

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1、一：判断题（正确打√，错误打×）（共30分）1.对激光辐射而言，单色亮度和光子简并度是两个彼此相当的物理量，都是同时综合表示光辐射源的定向性、单色性和功率密度的重要参量，但从激光物理过程来讲，无疑光子简并度是更本质、更直接的物理量。（）2.设激光器波长λ＝0.5μm，激光束在光源处直径为1cm，当激光束传输到100m距离处，激光束直径为61.0cm。（）3.气体CO2激光器的10.6μm波长处光谱线宽为ΔυF＝150MHz，若腔长为100cm时，腔内有3个纵模振荡。（）4.通常，自发辐射、受激辐射、受激吸收三种过程同时存在于介质中，只是在不同情况下有

2、强弱的差别。而自发辐射在产生激光过程中的作用是作为引起初始阶段受激跃迁过程的外来辐射场。（）5.若从量子力学的观点讨论自然加宽，按照测不准原理，原子发光具有的频率不确定量或谱线宽度可以表示为：只要知道某条谱线的上下能级寿命就可以计算该谱线的自然线宽度。（）6.设某共焦腔He-Ne激光器，波长λ＝632.8nm，腔长L=30cm，计算得到基模远场发散角q=1.15×10-3rad。（）7.在高斯光束准直中，若想用单一透镜将高斯光束变换成平面波是有可能的。（）8.有一长度为20mm的KDP晶体制成的调制器，通过波长为632.8nm的激光，若晶体温度变化Δ

3、T=1℃，则Δ(ho-he)=1.1×10-5,它引起的附加相移为Δf=0.7p。（）9.在脉冲编码调制中，实现编码必须经过三个过程：抽样、量化和编码。按照抽样定理，只要取样频率比传递信号的最高频率大2倍以上，就能恢复信号波形。（）10.在声光调制中，为了界定两种类型的衍射，引入参量，当Q<<1时为喇曼-奈斯衍射，Q>>1时为布拉格衍射。（）二：证明题（30分）1.根据下列条件，画出高斯光束经薄透镜的变换图：在z=0处，在q1处（紧挨透镜L的左方）：在q2处（紧挨透镜L的右方）：2.根据三能级系统工作物质示意图，证明三能级系统单模速率方程。3.证明受

4、激吸收截面积σ12和受激辐射截面积σ21的方程：三：计算题（20分）1.对于太阳光辐射而言，在波长λ＝0.5μm附近的单色定向亮度Bu≈2.6×10-12W/cm-2·sr·Hz，而一般气体激光器在同样波长条件下，其单色定向亮度Bu≈102W/cm-2·sr·Hz，计算太阳光和气体激光器的光子简并度各为多少？2.设平行平面腔的长度L=1m，一端为全反射镜，另一端反射镜的反射率为g=0.90，求在1500MHz频率范围内所包含的纵模数目和每个纵模的频带宽度？（设腔内介质的折射率h=1）四：设计题（20分）1.在激光应用技术中，需要对高斯光束进行准直，试

5、设计一个用倒装望远镜系统对高斯光束准直，要求作图并说明其准直原理。1.在激光工程技术应用中，常用电光调制器，试设计一个横向电光调制器，要求画出结构图并说明其工作原理。