激光的技术复习答案

目录四、五、六、七、八、九、十、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、国际上激光发展历史上的一些关键发明与发现。 中国激光技术发展 激光器的组成： 全固态激光器： 高斯光束的几个基本参数 描述高斯光束传输的ABCD定律。 往返传输矩阵 可能存在的激光波阵面的种类。 调Q激光器的基本工作原理，调Q技术的种类， 锁模技术的种类，锁模激光特点。 什么叫相位匹配，能够以单轴晶体为例说明相位匹配的种类。能够画出电光调Q倍频激光器的结构示意图。 能够画出连续和准连续内腔双通倍频激光器的结构示意图。 ...能够画出SpectrumPhysics公司的全固态绿光激光器的结构示意图。什么叫参量振荡器，参量振荡器的种类。 激光放大器及其种类，并能画出结构示意图，行波放大器的优点。再生放大技术和种类。 激光安全防护措施。 23333366788101027.27.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.国际上激光发展历史上的一些关键发明与发现。1958年，肖洛和汤斯提出了“激光原理”了激光发展的基础。1958年，巴索夫提出利用半导体制造激光器的可能性1962年，玻璃体激光器；拉曼激光；GE公司的Hall第一台GaAs半导体激光器问世。1963年发明光纤激光器。瓦级光纤激光功率输出的技术飞跃在当年一台4瓦的掺铒光纤激光器被报道 。1963年，N2激光器；及紫外激光器。1964年，首次实现全固态激光器输出；离子激光器；染料饱和调激光器；高温YAG连振荡；电子束激励CdS激光器。1965年，化学激光；光参量振荡；色心激光；第一台可产生大功率激光的器件二氧化碳激光器诞生。1966年，染料激光器问世；第一台X射线激光器研制成功，亚皮秒脉冲（1968年，巴索夫还利用大功率激光器产生了热核反应；麦道公司全固态1064nm激光器1.4mW1970年，TEACO2激光器（横向激励）温连续半导体激光器；光激励远红外振荡。1971年，环形染料激光器。1972年，波导激光器。1973年，DFB半导体激光器（分布反馈）1974年，连续色心激光器。1976年，自由电子激光。1977年世界第一台自由电子激光器问世。年，年，年，1984年，，发表了关于激光器的经典论文，奠定1990年得到了实现,Q锁模激光；CO2fs)Nd:YAG；Xe2准分子激光器；气体动力激光器；室光孤子。飞秒脉冲激光。阵列半导体激光器。半导体激光泵浦固体激光器;BBO晶体（硼酸钡）透紫外非线性晶体（中国人发明）；自发辐射调射线放大 。1985年,D.L.Spies 第一台高效全固态激光器。利用单管 LD作端面泵浦源，激光介质Nd:YAG棒长1cm,采用平凹腔结构，泵浦功率 220mW寸，得到80mW勺1064nmTEM00激光输出，光一光效率37%总的电光转换效率8%。1986年，光纤放大器；钛宝石连续波长可调激光器。1990年，美国研制成功畸变量子阱激光器，开关速度达有史以来达到的最高速度。1989年，LBO（硼酸钾晶体）非线性透紫外（中国人发明） 。1992年，美国贝尔实验室的研究人员研制出当时世界上最小的半导体激光器，直径只有2至10微米。在一个大头针的针头上，可以装下1万个这样的新型半导体激光器。1992年，日本推出一种高输出半导体激光器，特点是服务寿命长，在室温下可连续工作5000小时。1997年，美国麻省理工学院的研究人员研制出第一台原子激光器。、［八280亿次/秒，这是激光器11中国激光技术发展1.2.3.4.5.1957年，王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所一一中国科学院光学精密仪器机械研究所。1961年夏，王之江主持，我国第一台红宝石激光器研制成功（在长春光机所）1963年，邓锡铭等第一台He-Ne激光器；干福熹等掺钕玻璃激光器王守武等，GaAs同质结半导体激光器1964年，万重怡等公里的通话。1965年，王润文等获得显著经济效益；，脉冲Ar+1.2.3.4.5.1957年，王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所一一中国科学院光学精密仪器机械研究所。1961年夏，王之江主持，我国第一台红宝石激光器研制成功（在长春光机所）1963年，邓锡铭等第一台He-Ne激光器；干福熹等掺钕玻璃激光器王守武等，GaAs同质结半导体激光器1964年，万重怡等公里的通话。1965年，王润文等获得显著经济效益；，脉冲Ar+激光器；用激光演示传送电视图像，实现（长春）O1963年,3〜30,C02分子激光器；激光打孔机成功地用于拉丝模打孔生产，激光视网膜焊接器进行了动物和临床实验 ；研制成功激光漫反6.射测距机（精度为10米/10公里）1966年，邓锡铭等，CH3I化学激光器；屈乾华等，YAG激光器；研制出遥控脉冲激光多普勒测速仪。激光器的组成:工作物质+谐振腔+激励源1.2.3.工作物质是核心激励源：实现粒子数反转谐振腔：正反馈+选模激励源四、全固态激光器:以半导体激光器为泵浦源的固体激光器。全固态激光器的优点：效率高（ >30%）、（功率和频率）稳定性高、光束质量好、寿命长、结构紧凑、体积小、重量轻等五、高斯光束的几个基本参数五、高斯光束的几个基本参数①②③①②③④⑤W0――束腰半径R――波阵面曲率半径@（或0）——发散角b――共焦参数M2束腰w0――最小光束半径八、束腰w0――最小光束半径八、描述高斯光束传输的ABCD定律。q（z）光束复曲率Cq^Dq(z)1.

Cq^Dq(z)1.

-i

R(z)兀2(z)X叮1/Jsinfl*—Hin(n-1)帀flsinn*.CxCsinDimn*—yiuffl—1)4/P-七、往返传输矩阵如果给出稳定腔内某一点的往返传输矩阵，能够求出的该点的光束半径和曲率半径等参数。D.0,企丿"心U(:tx:；)=o（4淹t）（C說七、往返传输矩阵如果给出稳定腔内某一点的往返传输矩阵，能够求出的该点的光束半径和曲率半径等参数。D.0,企丿"心U(:tx:；)=o（4淹t）（C說H；；））（：工；谐振腔的往返矩阵T；：卜1盒』；：）!.违J：™7Tr■r2-—~8F4*口arcCOB—I—</+Q)+£»]*<!<今(/+力)<1激光稳定的判定条件:

0€gig^1giRig2R2Mi和M2腔镜的曲率半径分别为Ri和R2,腔中的一激光谐振腔的结构如图所示，凸透镜的焦距为f（距离Mi顶点li）,总腔长为I，请写出自A点开始的往返传输矩阵形式。MlM201LR111111010111-111101L0八、可能存在的激光波阵面的种类。球面波或平面波九、调Q九、调Q激光器的基本工作原理，调Q技术的种类,55大）状态，使其不能形成振荡，上

突然使Q值增大（ 5减小）激光转变为腔内的光能量，从腔并能画出各调Q激光器的结构示意图。调Q的基本原理：在泵浦开始时，使腔处于低Q值（能级的反转粒子数就可以大量的积累，当积累到最大值时，振荡迅速建立起来，在极短的时间内上能级的反转粒子被消耗，的输出端以单一脉冲形式释放出来，从面有一个强的激光巨脉冲输出。调Q技术的种类：1.主动式调Q:①电光调Q②声光调Q③转镜调Q十、锁模技术的种类，锁模激光特点。主动锁模被动锁模自锁模同步泵浦锁模锁模激光的脉宽极窄、峰值功率很高。什么叫相位匹配，能够以单轴晶体为例说明相位匹配的种类。根据光的偏振态相位匹配可以分为两种类型：角度相位匹配和温度相位匹配。如： 入射光以一定角度入射晶体，通过晶体的双折射，由折射率的变化来补偿正常色散而实现相位匹配的，这称为角度相位匹配1•负单轴晶体相位匹配①1类揺位匹配打1（仏&）二电（仏&）=%nf(aj)sin^&+m：(cu)cos^&U/2■审才僞（他£）十伦⑹"二巳（2輕£）I4r9 7 1-1/2 [ 「才"%- HAAnacosB(II)sin^(IT) 1_叱(血)nf(2e)J 2o[叱a)1・・■>必㈣十二、能够画出电光调Q倍频激光器的结构示意图。警高\檢耗低”'不能振荡「输岀巨脉冲n聚光腔输YAG晶体棒I激光电源脉冲鼠灯全反镜丄

聚光腔输YAG晶体棒I激光电源脉冲鼠灯全反镜丄十三、能够画出连续和准连续内腔双通倍频激光器的结构示意图。蓝皮书263页[37.1-11雇连缨十三、能够画出连续和准连续内腔双通倍频激光器的结构示意图。蓝皮书263页[37.1-11雇连缨十四、能够画出SpectrumPhysics公司的全固态绿光激光器的结十四、构示意图。

十五、什么叫参量振荡器，参量振荡器的种类。十五、什么叫参量振荡器，参量振荡器的种类。参量振荡器（OpticalParametricOscillator，简称OPO既是非线性光学频率变换的器件，又是波长可调谐的光源，具有调谐范围宽、结构简单及工作可靠等优点。双谐振（DRO单谐振（SRO十六、激光放大器及其种类，并能画出结构示意图,行波放大器十六、激光放大器及其种类，并能画出结构示意图,行波放大器的优点。通过采用激光放大线宽、偏振特性等）。常见激光Ac小于放大器高激光放大器2是指利用光的受激辐射进行光的能量 （功率通过采用激光放大线宽、偏振特性等）。常见激光Ac小于放大器高器，可以在获得高的激光能量或功率时而又保持激光的质量 （包括脉宽、T21,则称为脉冲激光放大器。反之， Ac>T21,的就称为稳态激光放脉冲激光放大器以放大激光能量为主，T21,则称为脉冲激光放大器。反之， Ac>T21,的就称为稳态激光放脉冲激光放大器以放大激光能量为主，（或光强），实际上激光振荡器也是这样分类的。 此还可分出一类，称之为超短脉冲放大器，它主要对锁模激光脉冲进具有输出功率大（Ku频段可以到2KW、C频段可以到3KW）、工作带宽范围宽（一般为750MHz，可扩展至1250MHz）、效率高（一般可以达到25%左右）等特点。

«光»大III——»出~Off~—I _—I _[MSaHI—IwftgH H十七、再生放大技术和种类。十七、再生放大技术和种类。再生放大技术：将一光束质量好的微弱信号注入一个激光 （振荡）器中，注入的光信号作为一个“种籽”控制激