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高等激光技术复习题

高等激光技术复习题

《高等激光技术》习题与思考题1、简述一台激光器的主要组成部分及其作用。

答:一台激光器的有三个基本组成部分:工作物质、谐振腔和激励能源。

工作物质的作用是提供放大作用(增益介质),提供适合的能级结构,以达到粒子数反转。

谐振腔一般是在工作物质两端适当的放置两个反射镜组成。

它的作用是提供正反馈,使受激辐射能多次通过介质得到放大,最后在腔内形成自激振荡;另一个作用是控制腔内振荡光束的特性,以获得单色性好、方向性好的强相干光。

激励能源的作用是提供能源,将工作物质基态原子(离子)泵浦到激发态,最后形成布居数反转。

2、推导出一束来自于热光源的光束的光子简并度和单色亮度之间的关系。

解:设光源辐射的光为准平行、准单色光,光束截面为S ,立体角为,频宽为,平均光功率为P ,则在t 时间间隔内通过S 截面的光子总数为:htP n在频率到间隔内的光子分布在立体角范围内的光子状态数或模式数为Vcgg3224在t 时间内,光束垂直于S截面传播时,光束所占据的空间范围为ct SV代入上式可得tS g22由此可求出,一种光子量子状态或模式,所具有的平均光子数即光子简并度为ShP gn )/2(2在光度学里,通过单位截面、单位频宽和单位立体角的光功率为光辐射的单色定向亮度SP B则光子简并度与单色亮度之间的关系为hB 223、若一工作物质的折射率为n =1.73,试问为多大时,32121/1/mS J B A ?解:由公式332121)/(8n c h B A 得:HzB A h nc 1831348312121108.61063.614.38173.1100.3814、解:爱因斯坦系数关系338chBA 黑体辐射普朗克公式1)/exp(18),(33KT hchT 平均分配在某个状态K 的受激发射几率W K 与该状态的自发辐射几率A K 之比为KKK N KT hAB A W 1)/exp(1N K 为状态K 上的平均光子数。

5、解:如图:已知小信号增益系数为G 0,折射率为η,入射光频率为、光束截面为S 、强度为I 0。

激光技术试题及答案

激光技术试题及答案

1.热平衡时,原子能级E 2的数密度为n 2,下能级E 1的数密度为n 1,设21g g =,求:(1)当原子跃迁时相应频率为ν=3000MHz ,T =300K 时n 2/n 1为若干。

(2)若原子跃迁时发光波长λ=1μ,n 2/n 1=0.1时,则温度T 为多高?答:(1)(//m n E E m m kT n n n g e n g --=)则有:1]3001038.11031063.6exp[2393412≈⨯⨯⨯⨯⨯-==---kT h e n n ν(2)K T T e n n kT h 3623834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[⨯=⇒=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==----ν2.静止氖原子的3S 2→2P 4谱线的中心波长为0.6328μm ,设氖原子分别以±0.1c ,±0.5c 的速度向着接收器运动,问接收到的频率各为多少? 答:Hz c c c c 146801.010241.5106328.01039.01.19.01.111⨯=⨯⨯⋅=⋅=-+=-+λυυνν 同理可求:Hz c 141.010288.4⨯=-ν;Hz c 145.010211.8⨯=+ν;Hz c 145.010737.2⨯=-ν3.利用下列数据,估算红宝石的光增益系数n 2-n 1=5⨯1018cm -3,1/f (ν)=2×1011 s -1,t 自发=211A -≈3⨯10-3s ,λ=0.6943μm ,μ=l.5,g 1=g 2。

答:)(8)(8)(8)()(222133321333212121νπμλννμνπμννπμννμνf A n f h c h c A n G c h B A f h c nB G ⋅⋅∆=⋅⋅∆=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=∆=11122431871.010215.18)106943.0(1031105)(---=⨯⨯⨯⋅⨯⋅⨯=cm G πν 4.(a)要制作一个腔长L =60cm 的对称稳定腔,反射镜的曲率半径取值范围如何?(b)稳定腔的一块反射镜的曲率半径R 1=4L ,求另一面镜的曲率半径取值范围。

激光原理复习题(含参考答案)

激光原理复习题(含参考答案)

激光原理复习题(含参考答案)1.自发辐射爱因斯坦系数与激发态E2平均寿命τ的关系为(B)2. 爱因斯坦系数A21和B21之间的关系为( C)3. 自然增宽谱线为(C)(A) 高斯线型(B)抛物线型(C)洛仑兹线型(D)双曲线型4. 对称共焦腔在稳定图上的坐标为( B)(A)(-1,-1)(B)(0,0)(C)(1,1)(D)(0,1)5.阈值条件是形成激光的(C)(A)充分条件(B)必要条件(C)充分必要条件(D)不确定6.谐振腔的纵模间隔为( B )7. 对称共焦腔基模的远场发散角为(C)8.谐振腔的品质因数Q衡量腔的( C )(A)质量优劣(B)稳定性(C)储存信号的能力(D)抗干扰性9.锁模激光器通常可获得( A)量级短脉冲10. YAG激光器是典型的(C)系统(A)二能级(B)三能级(C) 四能级(D)多能级11. 任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价,而任何一个满足稳定条件的球面腔唯一地等价于一个共焦腔。

12. 激光器的基本结构包括三部分,即工作物质、激励物质光学谐振腔。

13.有一个谐振腔,腔长L=1m,在1500MH z的范围内所包含的纵模个数为10个(设μ=1)。

14.激光的特点是相干性强、单色性佳、方向性好高亮度。

15 调Q 技术产生激光脉冲主要有 、 两种方法,调Q激光器通常可获得ns 量级短脉冲,锁模有 和 两种锁模方式。

锁模 、 调Q 主动锁模 被动锁模 16.受激辐射激励发射出的光子与外来光完全相同,即 , , ,。

传播方向相同,相位相同,偏振态相同,频率相同17写出光与物质相互作用的爱因斯坦关系式,说明其物理含义。

答:(1)自发辐射跃迁几率2121211sp s dn A dt n τ⎛⎫== ⎪⎝⎭,表示了单位时间内从高能级向低能级跃迁的原子数与高能级原有粒子数的比例。

(2)受激吸收跃迁几率121211st dn W dt n ⎛⎫= ⎪⎝⎭,表示单位时间内由于受激跃迁引起的由低能级向高能级跃迁的原子数和低能级原子数的比例。

激光原理复习题答案(参考版)

激光原理复习题答案(参考版)

激光原理复习题答案(参考版)激光原理复习题第一章电磁波1. 麦克斯韦方程中0000./.0t tμμερε??=-=+?=?=?B E E B J E B麦克斯韦方程最重要的贡献之一是揭示了电磁场的内在矛盾和运动;不仅电荷和电流可以激发电磁场,而且变化的电场和磁场也可以相互激发。

在方程组中是如何表示这一结果?答:(1)麦克斯韦方程组中头两个分别表示电场和磁场的旋度,后两个分别表示电场和磁场的散度;(2) 由方程组中的1式可知,这是由于具有旋度的随时间变化的电场(涡旋电场),它不是由电荷激发的,而是由随时间变化的磁场激发的;(3)由方程组中的2式可知,在真空中,,J =0,则有 tE=?00B *εμ ;这表明了随时间变化的电场会导致一个随时间变化的磁场;相反一个空间变化的磁场会导致一个随时间变化的电场。

这种交替的不断变换会导致电磁波的产生。

2, 产生电磁波的典型实验是哪个?基于的基本原理是什么?答:产生电磁波的典型实验是赫兹实验。

基于的基本原理:原子可视为一个偶极子,它由一个正电荷和一个负电荷中心组成,偶极矩在平衡位置以高频做周期振荡就会向周围辐射电磁波。

简单地说就是利用了振荡电偶极子产生电磁波。

3 光波是高频电磁波部分,高频电磁波的产生方法和机理与低频电磁波不同。

对于可见光范围的电磁波,它的产生是基于原子辐射方式。

那么由此原理产生的光的特点是什么?答:大量原子辐射产生的光具有方向不同,偏振方向不同,相位随机的光,它们是非相干光。

4激光的产生是基于爱因斯坦关于辐射的一般描述而提出的。

请问爱因斯坦提出了几种辐射,其中那个辐射与激光的产生有关,为什么?答:有三种:自发辐射,受激辐射,受激吸收。

其中受激辐射与激光的产生有关,因为受激辐射发出来的光子与外来光子具有相同的频率,相同的发射方向,相同的偏振态和相同的相位,是相干光。

5光与物质相互作用时,会被介质吸收或放大。

被吸收时,光强会减弱,放大时说明介质对入射光有增益。

激光技术--蓝信巨答案

激光技术--蓝信巨答案

激光技术--蓝信巨答案
激光技术是指利用激光器产生的激光,通过光学设备进行精确控制和操作的技术。

激光技术具有相干性强、聚束度高、能量密度大等特点,被广泛应用于制造业、医疗、通信、安全等领域。

1. 制造业:激光加工技术可以实现精密切割、打孔、焊接等加工操作,应用于电子、汽车、航空等行业。

同时,激光打标技术也成为商品防伪的重要手段。

2. 医疗领域:激光手术技术可以实现非侵入式手术,减少手术对患者的创伤和痛苦,应用于皮肤、眼科、牙科等多个医学领域。

3. 通信领域:激光通信技术可以实现高速、大容量的信息传输,应用于卫星通信、城市通信等领域。

4. 安全领域:激光雷达技术可以实现精准探测,应用于交通、安防等领域。

综上所述,激光技术在众多领域拥有广泛的应用前景,是一项高新技术的代表。

激光技术试题及答案高中

激光技术试题及答案高中

激光技术试题及答案高中一、选择题(每题2分,共20分)1. 激光的全称是:A. 光放大B. 光受激辐射C. 光发射放大D. 光子放大答案:B2. 激光器的工作原理是:A. 热辐射B. 受激辐射C. 散射D. 反射答案:B3. 下列哪种物质不能作为激光器的增益介质?A. 气体B. 液体C. 固体D. 真空答案:D4. 激光的相干性主要体现在:A. 频率一致B. 方向一致C. 相位一致D. 强度一致答案:C5. 激光的平行度好,主要是指:A. 光束发散角小B. 光束发散角大C. 光束发散角中等D. 光束发散角变化大答案:A6. 激光在医学上的应用不包括:A. 激光切割B. 激光焊接C. 激光诊断D. 激光治疗答案:B7. 激光测距的原理是:A. 反射B. 折射C. 散射D. 衍射答案:A8. 激光冷却技术可以用于:A. 冷却物体B. 冷却气体C. 冷却原子D. 冷却分子答案:C9. 激光在通信领域的应用主要是:A. 光纤通信B. 微波通信C. 卫星通信D. 无线电通信答案:A10. 激光的频率比普通光:A. 低B. 高C. 相同D. 不确定答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 激光的三个主要特性是____、____和____。

答案:方向性好、亮度高、相干性好2. 激光器的三个基本组成部分是____、____和____。

答案:工作物质、激励源、光学谐振腔3. 激光的波长范围可以从____到____。

答案:紫外到红外4. 激光冷却技术中常用的激光类型是____。

答案:激光冷却技术中常用的激光类型是冷却激光。

5. 激光在工业上的应用包括____、____和____。

答案:切割、焊接、打标三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述激光的产生过程。

答案:激光的产生过程包括激励、粒子数反转和受激辐射放大。

首先,通过激励源提供能量,使工作物质中的粒子跃迁到高能级;接着,通过某种方式使高能级粒子数超过低能级粒子数,形成粒子数反转;最后,一个光子通过工作物质时,激发高能级粒子跃迁到低能级,同时放出一个与入射光子频率、相位、方向相同的光子,这个过程不断放大,最终产生激光。

激光原理与激光技术习题答案

激光原理与激光技术习题答案习题一(1)为使氦氖激光器的相干长度达到1m ,它的单色性∆λ/λ应为多大?解: 10101032861000106328--⨯=⨯=λ=λλ∆=.L R c(2) λ=5000Å的光子单色性∆λ/λ=10—7,求此光子的位置不确定量∆x解: λ=h p λ∆λ=∆2h p h p x =∆∆ m R p h x 5101050007102=⨯=λ=λ∆λ=∆=∆--(3)CO 2激光器的腔长L=100cm ,反射镜直径D=1.5cm ,两镜的光强反射系数分别为r 1=0。

985,r 2=0.8。

求由衍射损耗及输出损耗分别引起的δ、τc 、Q 、∆νc (设n=1)解: 衍射损耗: 1880107501106102262.).(.a L =⨯⨯⨯=λ=δ-- s ..c L c 881075110318801-⨯=⨯⨯=δ=τ 686810113107511061010314322⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=πντ=--....Q cMHz .Hz ...c c 19101910751143212168=⨯=⨯⨯⨯=πτ=ν∆- 输出损耗: 1190809850502121.)..ln(.r r ln =⨯⨯-=-=δ s ..c L c 881078210311901-⨯=⨯⨯=δ=τ 686810964107821061010314322⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=πντ=--....Q c MHz .Hz ...c c 75107510782143212168=⨯=⨯⨯⨯=πτ=ν∆-(4)有一个谐振腔,腔长L=1m ,两个反射镜中,一个全反,一个半反,半反镜反射系数r=0.99,求在1500MHz 的范围内所包含的纵模个数,及每个纵模的线宽(不考虑其它损耗)解: MHz Hz .L c q 150105112103288=⨯=⨯⨯==ν∆ 11]11501500[]1[=+=+ν∆ν∆=∆q q005.0201.02===T δ s c L c 781067.6103005.01-⨯=⨯⨯==δτ MHz cc 24.01067.614.321217=⨯⨯⨯==-πτν∆(5) 某固体激光器的腔长为45cm ,介质长30cm ,折射率n=1.5,设此腔总的单程损耗率0。

激光原理与技术习题答案

激光原理与技术习题答案激光原理与技术习题答案激光(Laser)是一种高度聚焦的、高能量密度的光束,具有独特的性质和广泛的应用。

激光技术已经渗透到我们生活的方方面面,从医疗、通信到制造业等各个领域都有着重要的作用。

了解激光原理与技术的基本知识是理解和应用激光的关键。

在这篇文章中,我们将回答一些与激光原理与技术相关的习题,帮助读者更好地理解这一领域。

1. 什么是激光?激光是一种由高度聚焦的、高能量密度的光束组成的光。

与普通光不同,激光具有高度单色性、相干性和方向性。

这些特性使得激光在许多应用中都具有独特的优势。

2. 激光的产生原理是什么?激光的产生是通过受激辐射的过程实现的。

这个过程包括在一个光学谐振腔中,通过激活物质的受激辐射,将能量从激活态转移到基态,从而产生激光。

3. 激光的三个基本特性是什么?激光具有三个基本特性,即单色性、相干性和方向性。

单色性指的是激光的波长非常狭窄,只有一个特定的波长。

相干性表示激光的光波是同相位的,可以形成干涉和衍射现象。

方向性意味着激光是高度定向的,光束非常集中,能够远距离传输。

4. 激光的应用领域有哪些?激光在许多领域都有广泛的应用。

在医疗领域,激光可以用于手术、皮肤治疗和眼科手术等。

在通信领域,激光可以用于光纤通信和激光雷达等。

在制造业中,激光可以用于切割、焊接和打标等。

此外,激光还可以应用于科学研究、军事和娱乐等领域。

5. 激光的安全性问题如何解决?激光的高能量密度使得它具有一定的危险性。

为了确保激光的安全使用,需要采取一系列的安全措施。

例如,使用激光的场所应该配备相应的防护设备,操作人员需要接受专业培训,并且需要遵守相关的安全规定。

6. 激光的波长对其应用有何影响?激光的波长对其应用有重要影响。

不同波长的激光在不同的材料中有不同的作用。

例如,红光激光适用于眼科手术,而紫外光激光则适用于微电子制造。

因此,根据具体的应用需求选择适合的激光波长非常重要。

7. 激光的技术发展趋势是什么?随着科学技术的不断进步,激光技术也在不断发展。

激光复习卷,

1.激光光斑中光强呈不均匀分布,其主要原因就是激光器中有( C )A 干涉现象B 波粒二象性 C衍射现象 D偏振现象激光治疗机的导光系统是( A )2.CO2A 导光关节臂B 导光纤维C 原光束D 扩束3.以下哪种是固体激光器( D )A 染料激光器B 半导体激光器C He-Ne 激光器D Nd:YAG激光器4.Nd:YAG激光器的工作物质是( B )A 氦气和氖气B 掺钕-钇铝石榴石 C氪灯 D CO气体25.He-Ne激光治疗机的激励方式是( B )A 光激励B 高压直流放电 C交流高频激励 D 电注入式6.激光治疗的物理剂量三要素中不包括( D )A 受照面积B 受照处功率与功率密度C 照射时间D 激光模式7.激光生物作用机理不包括( B )A 光致发光作用B 光致癌变作用C 光致发热作用D 光致压强作用8.激光热至汽化是指温度升至( D )时,组织细胞所产生的现象。

A 37-400CB 43-500C C 55-600CD 1000C9.不适合用于理疗的激光器是( D )激光器 B 半导体激光器 C He-Ne 激光器 D Nd:YAG激光器A CO210.光动力疗法治疗体腔内恶性肿瘤时,光敏剂的给药途径是( B )A 口服法B 静脉注射法C 皮内注射法D 肌肉注射法11.激光治疗红色文身首选激光器是( A )激光器A Q-开关KTP激光器B CO2C Q-开关Nd:YAG激光器D HO:YAG激光器12.用于非剥脱性嫩肤术的方法是( A )A 强脉冲光子治疗术B 微晶磨削术C 像素激光术 D激光磨削术13.激光脱毛的主要原理是 ( A )A 选择性光热作用B 光致发光作用C 光致化学作用D 光致压强作用14.临床上不能用于脱毛治疗的激光波长是( D )A 800nmB 694nmC 1064nmD 532nm15.下列不可用于去除皮肤色素性病变的激光器是( C )A Nd:YAG激光B KTP激光C He-Ne激光D 翠绿宝石激光16.光动力疗法除用于治疗恶性肿瘤外,还常用于治疗以下哪种良性皮肤病?( A )A 鲜红斑痣B 太田痣C 色素痣D 雀斑17 目前,光动力治疗皮肤疾病外用光敏剂是( C )A 血卟啉衍生物(Hpd)B 血卟啉单甲醚(HMME)C 5-氨基酮戊酸(5-ALA)D 光卟啉18.激光经结膜路径去除下睑袋常选用的激光器是( C )A Nd:YAG激光器B He-Ne 激光器C 超脉冲CO激光器 D半导体激光器219.治疗尖锐湿疣首选激光器是( C )激光器 D 准分子激光器A Nd:YAG激光器 B He-Ne 激光器 C通用型CO220.激光治疗慢性宫颈炎的术前准备不包括哪一项:( A )A 哺乳期B 月经干净3-7天C 产妇有月经复潮D 宫颈刮片找癌细胞1.激光用于治疗疾病的三种方法是: 强激光治疗、弱激光治疗与光动力学疗法。

激光原理与激光技术习题答案


压为最佳气压) ③计算在最佳放电条件下稳定工作时,腔内的光强 ④
若输出有效面积按放电管截面积的0.8计,此激光器的最大输出功率是
多大?有关公式:
Gm=1.410-2/d(1/mm)、Is=72/d2(w/mm2)、
pd=2.67104Pamm L=0.049p(MHz)、D=7.1610-70。
解:①
设工作在最佳放电条件下。求 ①激发参数 ②振荡带宽T ③满足阈 值条件的纵模个数 ④稳定工作时腔内光强。(频率为介质中心频 率0)经验公式:L=0.049p(MHz)、Gm=1.410-2/d(1/mm)、 Is=72/d2(w/mm2)。 解:①
② ③ ④
(6)氦氖激光器放电管直径d=0.5mm,长l=10cm,两反射镜反射率分 别为100%、98%,不计其它损耗,稳态功率输出0.5mw,求腔内光子 数。(设腔内只有0一个模式,且腔内光束粗细均匀) 解: (7)CO2激光器腔长l=1m,放电管直径d=10mm,单程衍射损耗率 d=0.5%,两镜面散射损耗率分别为1.5%,两镜透过率分别为2%、 10%,其它损耗不计。当它工作在室温(300K)条件下时,求 ①激发参数 ②碰撞线宽及多普勒线宽,并判断它属于哪种加宽类型(设放电管中气
② 属于均匀加宽
③ ④
(8)He-Ne激光器放电管气压p=270Pa,上、下能级寿命分别为3=2108s、2=210-8s。求 ①T=300K时的多普勒线宽D ②计算均匀线宽H ③计算 烧孔宽度=2H时的腔内光强(Is=0.1W/mm2) 解:①


(9)长10cm红宝石棒置于20cm的谐振腔内,已知其自发辐射寿 命21=410-3s,H=2105MHz,腔的单程损耗率=0.01。求 ①阈值反转粒子 数密度n t ②当光泵激励产生n=1.2n t时,有多少纵模可以起振?(n=1.76) 解:①
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资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除 1 / 11 目录 一、 国际上激光发展历史上的一些关键发明与发现。..... 错误!未指定书签。

二、 中国激光技术发展............................... 错误!未指定书签。

三、 激光器的组成:.................................. 错误!未指定书签。

四、 全固态激光器:................................. 错误!未指定书签。

五、 高斯光束的几个基本参数......................... 错误!未指定书签。

六、 描述高斯光束传输的ABCD定律。.................. 错误!未指定书签。

七、 往返传输矩阵................................... 错误!未指定书签。

八、 可能存在的激光波阵面的种类。................... 错误!未指定书签。

九、 调Q激光器的基本工作原理,调Q技术的种类,..... 错误!未指定书签。

十、 锁模技术的种类,锁模激光特点。................. 错误!未指定书签。

十一、 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。 错误!未指定书签。 十二、 能够画出电光调Q倍频激光器的结构示意图. ..............................错误!未指定书签。 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. .......错误!未指定书签。 十四、 能够画出SpectrumPhysics公司的全固态绿光激光器的结构示意图.错误!未指定书资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除 2 / 11 签。 十五、 什么叫参量振荡器,参量振荡器的种类。 ....................................错误!未指定书签。 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。错误!未指定书签。 十七、 再生放大技术和种类。 ....................................................................错误!未指定书签。 十八、 激光安全防护措施. ...........................................................................错误!未指定书签。 资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除

2 / 11 一、 国际上激光发展历史上的一些关键发明与发现。 1. 1958年,肖洛和汤斯提出了“激光原理”,发表了关于激光器的经典论文,奠定了激光发展的基础。 2. 1958年,巴索夫提出利用半导体制造激光器的可能性 3. 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。 4. 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1990年得到了实现,当年一台4瓦的掺铒光纤激光器被报道。 5. 1963年,N2激光器;及紫外激光器. 6. 1964年,首次实现全固态激光器输出;离子激光器;染料饱和调Q;锁模激光;CO2激光器;高温YAG连振荡;电子束激励CdS激光器。 7. 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. 8. 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(fs) 9. 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Nd:YAG1064nm激光器1。4mW。 10. 1970年,TEACO2激光器(横向激励);Xe2准分子激光器;气体动力激光器;室温连续半导体激光器;光激励远红外振荡. 11. 1971年,环形染料激光器。 12. 1972年,波导激光器. 13. 1973年,DFB半导体激光器(分布反馈). 14. 1974年,连续色心激光器。 15. 1976年,自由电子激光。 16. 1977年世界第一台自由电子激光器问世。 17. 1980年,光孤子. 18. 1981年,飞秒脉冲激光。 19. 1982年,阵列半导体激光器. 20. 1984年,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。 21. 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时,得到80mW的1064nmTEM00激光输出,光—光效率37%,总的电光转换效率8%。 22. 1986年,光纤放大器;钛宝石连续波长可调激光器。 23. 1990年,美国研制成功畸变量子阱激光器,开关速度达280亿次/秒,这是激光器有史以来达到的最高速度. 24. 1989年,LBO(硼酸钾晶体)非线性透紫外(中国人发明)。 25. 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. 26. 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. 27. 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.资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除 3 / 11 二、 中国激光技术发展 1. 1957年,王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所——中国科学院(长春)光学精密仪器机械研究所。 2. 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). 3. 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;1963年,王守武等,GaAs同质结半导体激光器 4. 1964年,万重怡等,脉冲Ar+激光器;用激光演示传送电视图像,实现3~30公里的通话。 5. 1965年,王润文等,CO2分子激光器;激光打孔机成功地用于拉丝模打孔生产,获得显著经济效益;激光视网膜焊接器进行了动物和临床实验;研制成功激光漫反射测距机(精度为10米/10公里)

三、 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。

四、 激光器的组成: 工作物质+谐振腔+激励源 1. 工作物质是核心 2. 激励源:实现粒子数反转

五、 谐振腔:正反馈+选模

六、 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

七、 高斯光束的几个基本参数 ① w0-—束腰半径 ② R——波阵面曲率半径 ③ Θ(或θ)-—发散角 ④ b—-共焦参数 M2 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

DCqBAqq

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2)()(1)(12zw

izRzq资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除 4 / 11 九、 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。

谐振腔的往返矩阵 激光稳定的判定条件: 一激光谐振腔的结构如图所示,其中M1和M2腔镜的曲率半径分别为R1和R2,腔中的凸透镜的焦距为f(距离M1顶点l1),总腔长为l,请写出自A点开始的往返传输矩阵形式。

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11211110RLgRLggg

资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除

5 / 11 十、 可能存在的激光波阵面的种类。 十一、 球面波或平面波 十二、 十三、 调Q激光器的基本工作原理,调Q技术的种类, 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(δ大)状态,使其不能形成振荡,上能级的反转粒子数就可以大量的积累,当积累到最大值时,突然使Q值增大(δ减小)激光振荡迅速建立起来,在极短的时间内上能级的反转粒子被消耗,转变为腔内的光能量,从腔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 2。被动式调Q:①色心晶体调Q②燃料调Q 资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除

6 / 11 十四、 锁模技术的种类,锁模激光特点。 ① 主动锁模 ② 被动锁模 ③ 自锁模 ④ 同步泵浦锁模 锁模激光的脉宽极窄、峰值功率很高。

十五、 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

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