中国海洋大学激光原理期中考试D卷-2023修改整理

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐中国海洋大学激光原理期中考试D卷物理2022级激光原理和技术期中考试卷(D)（31/10/2022）姓名：

1.下列哪些量与光子简并度有相同的含义。[A]处在同一相格的光子数；[B]处于单位体积内的光子状态数；[C]具有同一

频率的光子数；[D]处于相干体积内的光子数。[4]

2.相干长度为1km的He-Ne激光器的单色性?λ/λ为6x10-10;当相干长度达到2km时，其单色性应是:[A]6x10-10;[B]

3x10-10；[C]1.2x10-9；[D]2x10-10。[4]

3.ExamplesofrealradiationsourceswithspectralenergydistributionsclosetothePlanckdistributionare[A]spectrallamps

whichemitdiscretespectra,[B]thebrighttungstenwireofalightbulb,[C]thesun,[D]lasers.[4]

4.假如工作物质的某一跃迁波长为100nm的远紫外光，自发跃迁几率A

10

等于105S-1，该跃迁的受激辐射爱因斯坦系数B10是多少？[4]

5.在上题中，为使受激跃迁几率比自发跃迁几率大三倍，腔内的单色能量密度ρ应为多少？[4]

6.Inthevisiblepartofthespectrum(λ=500nm;ν=6x1014s-1),thenumberofmodesperunitvolumewithintheDopplerwidth

ofaspectralline(?ν=109s-1)is[A]6x1014m-3;[B]6x108m-3;[C]3x1014m-3;[D]3x108m-3.[4]

7.Foratypicallifetimeofτ=1ms,thenaturallinewidth?ν

n

becomes[A]160Hz;[B]16Hz;[C]100Hz;[D]10Hz.[4]

8.He-Ne激光器的3S2-3P4跃迁波长为3.39μm，Ne的原子量M=20，温度为400K时它的多普勒线宽?ν

D

为:[A]1.52GHz;[B]280MHz;[C]830MHz.[4]

9.已知一一般光源的相干面积为(?x)2=(λ/?θ)2，相干长度为Lc=c/?ν，写出距光源R处的相干体积。[4]

10.写出对称共焦腔和对称共心腔在稳区图上的位置（g1,g2）.[4]

11.某一激光器用平凹稳定腔，工作一段时光后，平面反射镜因热形变而轻微向腔内凸起，这时的腔将是[A]稳定腔；[B]

非稳定腔；[C]临界腔。[4]

12.推断黑板上各共轴球面腔（A,B,C,D）的稳定性（稳定腔/非稳定腔/临界腔）。[4]

13.腔长为108cm，两腔镜的反射率r1、r2分离为100%和97%。若忽视腔内其它损耗，则光子在腔中的平均寿命

τR约为[A]2.4x10-7s;[B]0.28μs;[C]0.36μs;[D]4.0x10-7s.[4]

14.已知高斯光束的波长λ为1.06μm,束腰斑半径ωo为1mm,写出距束腰20cm处光束的复参数q的值。[4]

15.已知入射高斯光束在透镜前表面的q参数为q1，写出通过透镜（焦距为f）后的高斯光束在透镜后表面的q参数q2。[4]

16.FortheLymannaline(2P→1StransitionintheHatom)inadischargewithtemperatureT=1000K,M=1,λ=121.6nm,ν

=

2.47x1015s-1,theDopplerwidth?λDis[A]1.9x10-2nm;[B]10-3nm;[C]2.8x10-3nm.[4]17.由F-P扫描干涉仪测出腔长为25cm的He-Ne激光管的纵模如图所示，

由?xq=0.4ms,?xc=0.1ms，求得这些纵模的线宽?νc为[A]120MHz;

xc

[B]125MHz;[C]150MHz;[D]156MHz.[4]

18.设圆形镜共焦腔长L=1m，若振荡阈值以上的增益线宽为80MHz，推断可能存在几个振荡频率。[A]两个;[B]3个;

[C]4个;[D]惟独1个.[4]

19.腔长为50cm的He-Ne平凹腔激光器，波长为632.8nm，腔镜曲率半径为1m，求凹面镜上光斑的半径.[4]

20.计算上题中的基模远场发散角θ。[4]

????????????????????????????????????????????????????????21.试估算第17题中所测的激光的光子寿命τ

，如激光腔中弥漫增益系数为g的介质，未得到振荡，g应为多少？[10]

R

22.填出下表中激光频率（或光子能量）的不同表示办法间的换算关系[10]

其中cm-1表示单位长度（厘米）中的波数。计算时取e=1.6021?10-19C（即1eV=1.6021?10-19J），h=6.6256?10-34J.s。23.月球距地球表面3.8x105km，用波长为514.5nm的激光束照耀月球表面，当光束发散角θ

为1.0x10-3rad时,月球表面被照

亮的面积为多少?当光束发散角θ0为1.0x10-6rad时，被照亮的面积又为多少？两种状况下，光腰半径各为多大？[10]24.用一双透镜系统对波长为10.6μm的高斯光束聚焦，入射光束腰半径为3mm，离第一透镜的距离为2cm，假如第一透镜

和其次透镜的焦距分离为2cm和5cm，两镜间的距离为32cm，求出射光束腰的位置和半径。[15]

25.在一个腔镜口径为a的对