华中科技大学激光原理2011和2012考研真题总结

激光原理（2011）

一：简答题

增益饱和，兰姆凹陷，三能级和四能级的差别，这些概念，2011年唯一不同的考题是“各举一个三能级和四能级激光器的例子，并说明它们的中心波长”，二：计算题

1.求一个透镜系统的光线传输矩阵。题目本身就是给出了各个透镜的参数，要

求写出该系统的传输矩阵。相关知识参见杨克成编写的《激光原理》第二章第一节，这道题属于送分型的题目，只要知道反射镜，空气，凸透镜的传播矩阵，利用线性代数的知识进行简单的计算就可拿到满分，最后题目要求算出该系统稳定的条件，公式就是-1<0.5(A+D)<1及0

2.这一道计算题参见杨克成老师编写的《激光原理》里的，与这道题几乎完全

一样，需要了解的知识就是46-47页的相关内容，因为它需要先计算出成像的位置。这是一道按部就班的题目，也可以说是送分的

3.这道题考的内容就是杨克成编写的《激光原理》148页的内容，看了03-07

年的真题的同学都知道这道题考的是什么了，这道题每年都会考，只有2种变化，要么是单向传输的腔，要么是震荡的腔，完全送分的题目，

4，应该还有一道题是考的三能级和四能级的速率方程吧，参见课本137-143，

三：综合题

这道题考的知识是短腔法选模，参见杨克成《激光原理》116页，

2012激光原理试题

一、简答（共5个，共50分）。

1，当粒子反转数大于零时，在激光谐振腔中能够产生自激振荡吗？说明理由。

2、什么是兰姆凹陷。说明形成过程，并说明它有什么作用。

3、高斯光束的基本特征？

4、何为激光模式。什么是光学模式，请解释横模和纵模的物理含义。

5、何为增益饱和？它在均匀加宽激光器和非均匀加宽激光器的作用是什么？

计算：共4个，一个25分。

二、一束激光它的波长为6.328um,它的束腰半径为mm ，位于谐振腔的出射镜面上，透镜离镜面的距离为500mm ，光束经透镜后的腰斑直径为2a=5um （1）求谐振腔的参数f ；（2）求光束经聚焦透镜后的聚焦位置；

三、一非稳定虚共焦腔，它的腔长为2米，谐振腔中凸面镜的球面半径为R2为-1米，线度a2为0.5。求：

（1）求凹面镜的线度a1；

（2）求非稳腔的能量损耗；

四，某在连续激光器腔中有两个模式已经起振，频率分别为v1，v2，且v0

五、腔内有其它元件的两镜腔中，除两腔镜外的其余部分所对应传输矩阵元为ABCD ，腔镜曲率半径为

1R 、2R ，证明：稳定性条件为1201g g <<，其中11/g D B R =-；22/g A B R =-。

六、激光器产生激光的原理（补充部分） 构成一个激光器必须具备以下三个部分，工作物质、泵浦源和光学谐振腔。工作物质在泵浦源的作用下发生粒子数反转分布，成为激活物质，从而有光的放大作用，放大的光一部分反馈回来参加激励，谐振腔产生振荡，满足一定条件后即可产生激光。