华中科技大学2012年《激光原理》期末试
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
(A)题号一二三四总分复核人得分评卷人一.填空:（每孔1分，共17分）1.往常三能级激光器的泵浦阈值比四能级激光器泵浦阈值高。号2.Nd:YAG激光器可发射以下三条激光谱线946nm、1319nm、1064nm。其座中哪两条谱线属于四能级构造1319nm、1064nm。3.红宝石激光器属于3几能级激光器。He-Ne激光器属于4能级激光器。4.激光拥有四大特征，即单色性好、亮度高、方向性好和相关性好5.激光器的基本构成部分激活物质、激光谐振腔、泵浦源。6.激光器稳态运行时，腔内增益系数为阈值增益系数,此时腔内消耗激光光子的速率和生成激光的光子速率相等.7.调Q技术产生激光脉冲主要有锁模、调Q两种方法。名二、解说观点：（共15分，每题5分）(选作3题)题号一二三共计姓得分1.基模高斯光束光斑半径：班激光光强降落为中心光强1点所对应的光斑半径.、e2系2.光束衍射倍率因子实质光束束腰半径实质光束远场发散角光束衍射倍率因子=基膜高斯光束束腰半径基膜高斯光束远场发散角3.一般稳固球面腔与共焦腔的等价关系：一般稳固球面腔与共焦腔的等价性：任何一个共焦腔与无量多个稳固球面腔等价；任何一个稳固球面腔独一地等价于一个共焦腔。三、问答题：（共32分，每题8分）题号一二三四共计得分画出四能级系统的能级简图并写出其速率方程组dn3n0W03n3S32A31dtdn2n2f2n21,0NlnASnSdt122121332f1dn0n1s10n0W0n3A30dtn1n2n3n0ndNlnf2n21,0NlNldt21f1RlE3S32E2W03A03S03S21A21W12W21E1E0答.电光晶体两头加必定电压，使沿x方向的偏振光经过电光晶体后，沿轴双方向2.一两块球面镜构成的直腔，腔长为L，球面镜的曲率半径分别为R1和R2，写出其偏振光的位相差为，电光晶体相当于1/4波片，光束两次经过电光晶体时，偏振方来回矩阵的
表
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达式。向旋转90°，偏振方向与偏振片检偏方向垂直，光束没法经过检偏片，腔内消耗高，激光没法振荡;忽然撤掉电压后，消耗快速降落，上能级反转粒子数快速转变为激光答:来回矩阵为:脉冲输出.号座名姓班、系1L101L10T1210120R21R13．什么是对成共焦腔,计算对成共焦腔g参数.:答:对成共焦腔:R1=R2=L对成共焦腔g参数.:g1L0g21L10R1R2gg1g204.画出声光调Q激光器原理图，说明声光调Q基来源理？四．
计算题
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（36分）题号一二三四共计得分1．试计算连续功率均为1W的两光源，分别发射＝0.5000m，=3000MHz的光，每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？（8分）解：若输出功率为P，单位时间内从上能级向下能级跃迁的粒子数为n，则：Pnhnhc由此可得：PPnhhc此中h6.6261034Js为普朗克常数，c3108m/s为真空中光速。因此，将已知数据代入可得：=500nm时：n=2.51018s-1=3000MHz时：n=51023s-12.今有一球面腔，R11.5m，R21m，L＝80cm。试证明该腔为稳固腔；求出它的等价共焦腔的参数。（9）解：g1=1-LL=1.8，g1g2=0.846=0.47g2=1-R1R2即：0
公式
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（）Z1=LR2L=-1.31mR1LR2LZ2=LR1L=-0.15mR1LR2Lf2=LR1LR2LR1R2L=0.25m2LR1L2R2f=0.5m3.3.一均匀加宽激光器，其输出耦合镜透射率为T(T<<1),求其在单纵模条件下输出功率表达式.(已知均匀加宽激光介质增益表达式为gH(q)gH0(vq)Ivql(1Is(vq)解：设腔内各处光强同样腔出门射光强：IoutI(1R)输出功率:PoutIoutAI(1R)AA为光斑面积腔内均匀光强：IvqIIIqIq0.5Ivq则得：PoutIqTA0.5IqTA因为稳态时：gHvq,Ivqgt/l且gHvq,IvqgH0vqgt则得：IvqIsvqgH0vql1IvqIsvq1lPout1gH0qlATIsq12
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