激光原理填空题说课讲解

1、激光原理填空一、简答题激光器的基本结构包括三个部分，简述这三个部分答：激光工作物质、激励能源（泵浦）和光学谐振腔；物质的粒子跃迁分辐射跃迁和非辐射跃迁，简述这两种跃迁的区别。答：粒子能级之间的跃迁为辐射跃迁，辐射跃迁必须满足跃迁定则；非辐射跃迁表示在 不同的能级之间跃迁时并不伴随光子的发射或吸收，而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给他的能量。激光谱线加宽分为均匀加宽和非均匀加宽，简述这两种加宽的产生机理、谱线的基本线型。答：如果引起加宽的物理因数对每一个原子都是等同的，则这种加宽称为均匀加宽。自 然加宽、碰撞加宽及晶格振动加宽均属均匀加宽类型。非均匀加宽是原子体系中每一个原子只对谱

2、线内与它的表观中心频率相应的部分有贡 献。多普勒加宽和固体晶格缺陷属于非均匀加宽。简述均匀加宽的模式竞争答：在均匀加宽的激光器中，开始时几个满足阈值条件的纵模在振荡过程中相互竞争， 结果总是靠近中心频率的一个纵模获胜，形成稳定的振荡，其他的纵模都被抑制而熄灭。这种情况叫模式竞争。工业上的激光器主要有哪些应用？为什么要用激光器？答：焊接、切割、打孔、表面处理等等。工业上应用激光器主要将激光做热源，利用激 光的方向性好，能量集中的特点。说出三种气体激光器的名称，并指出每一种激光器发出典型光的波长和颜色。答：He-Ne激光器，632.8nm （红光），Ar+激光器，514.5nm （绿光），C02激

3、光器，10.6 艸 （红外）全息照相是利用激光的什么特性的照相方法？全息照相与普通照相相比有什么特点？ 答：全息照相是利用激光的相干特性的。全息照片是三维成像，记录的是物体的相位。填空：（毎孔1分，其17分）通第三龍级毅光啟的泵浦阈值比四能级激光器泵浦國值 葛 。、辻二亠石 宜尢器口 I块匕二择致卄倍趺7- ?:ii: 13 h m lit- tni ； M申哪两亲谱结属于四能级结构乜也、 1佃口no1红宝石滋光器国于一3_几龍级滋光器。色敢光器属于丄能级液光器。激光貝肓四大特性即里色性妊、長度高.万冋性好和 相干性好毅光器的基本姐成部分救活物质、難光谐振腔、泵浦源*6.激光器穩态运转时，腔内

4、增益系数为卫亘増益系数此时腔内损耗激光光子的速率和生成激光的光子遠率 相等.Z调Q技术产生激光脉冲主要有 锁模、调Q两种方法。基樓高斯光束光斑半径;激光光强下降海中心光强 点所对应 的光斑半径-C _光東衍射倍率因子光束衍射倍率因子.实际光束束擾半fH.实訂光東匹场理敢角品膜高飓光束束腰半彳轰星膜鳥旺贮束远场发齡一般稳定球面腔与荒焦腔的等价黄系：般稳定球面腔与共焦腔的等价性:任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价 任何一个稳定球面腔唯一地等价于一个共焦腔。:、证明题：(每题6分，共18分)1.证明：由黑体辐射普朗克公式8 h 313hceKT1导出爱因斯坦基本关系式：A218 h 33n hB21c3二、计算题氦氖激光器中Ne2能级2S2-2P4的谱线为1.1523 ym这条谱线的自发辐射几率A为6.54X106s-1秒,放电管气压PT60帕；碰撞系数a700KHz/帕；激光温度T =400K; M =112;试求:均匀线宽VH;(2)多普勒线宽W;分析在气体激光器中,哪种线宽占优势解：自然加宽：6nJ _A 6.54 101.0408 106HzN 2 s 2 2碰撞加宽：Lp 700 1 03 2 601.820 1 08Hz均匀加宽：HNL 1.0408 1 06 1.820 1 08 1.830 1 08 Hz(2)多普勒线宽:17 T 273