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广东工业大学考试试卷(A)

课程名称: 激光原理与技术 试卷满分100分考试时间:2007年6月18日(第16周星期一)

一、选择题（每题3分，共30分）

世界上第一台激光器是（ ）

氦氖激光器． (B)二氧化碳激光器．(C)钕玻璃激光器． (D)红宝石激光器．(E)砷化镓结型激光器．

按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是：（ ）

两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的．

两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的．

两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的．

两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的．

氦-氖激光器属于典型的（ ）系统

（A）二能级（B）三能级（C）四能级（D）多能级

体积V?1cm3，线宽???10nm，中心波长60nm，模式数目为（ ）

(A) 2?1012

(B) 4?1010

(C) 2?1020

(D) 4?1020

多普勒加宽发生在（ ）介质中

半共心腔在稳定图上的坐标为（d ）

0) s（A）（-1，-1）（B）（0，0）（C）（1，1）（D）（0，1）7．对于均匀增宽介质，中心频率处小信号增益系数为G0(v ，当I?I时，饱和显著，非小信号中心频率增益系数为：（

0) s

G0(v 2G0(v

1

G0(v

2 0)

1

G0(v

3 0)

（A）

0) （B）

0) （C） （D）

8．.一平凹腔,其凹面镜的半径R等于腔长L,它是(b )

（A）稳定腔（B）临界腔（C）非稳腔

9.能够完善解释黑体辐射实验曲线的是( c )

（A）瑞利-金斯公式 （B）维恩公式

（C）普朗克公式 （D）爱因斯坦公式10.腔长为0.5米,μ=1.5,纵模间隔为b( )

（A）1.5?108HZ （B）2?108HZ

（C）3?108HZ （D）4?108HZ

二、填空题（共20分）

1. 稳定腔的一块反射镜的曲率半径R1＝4L，求另一面镜的曲率半径取值范围

。(5分)

2.一共焦腔(对称)L＝0.40m，λ＝0.6328?m，束腰半径w0?0.2mm，离腰56cm处的光束有效截面半径为 。(5分)

3.下图是红宝石的能级结构和跃迁示意图。请说明图中以下符号的意义，(每空2分，共10分)

ω32

ω

32

13

A

W

21

21

3

E

2

W

E

1

①W

13

③E

2

⑤A

21

三、计算题（共40分）

、 ②W

21

、 ④E 、

1

。

1．（12分）(1)一质地均匀的材料对光的吸收为0.01mm-1、光通过10cm长的该材料

后，出射光强为入射光强的百分之几?(2)—光束通过长度为1m的均匀激活的工作

物质，如果出射光强是入射光强的两倍，试求该物质的增益系数。

1 2LG0(v)

P(v)? AtI[( D )2?1]

2．（14分）试从

1s

a?t

1 1

式出发，证明用最佳透射率表示的

非均匀增宽激光器的最佳输出功率为： t2

P ?AI

m s

m

(a?t)

m

3．（14分）考虑一用于氩离子激光器的稳定球面腔，波长λ＝0.5145?m，腔长

L＝1m，腔镜曲率半径R=1.5m，R=4m。试计算光腰尺寸和位置及焦参数。

1 2

四、简答题（10分）

连续激光器稳定工作时的增益系数是否会随泵浦功率的提高而增加？为什么？

广东工业大学试卷参考答案及评分标准( )

课程名称: 激光原理与技术 。考试时间: 2007年6月18日 (第16周星期一)

一、 单项选择题（每题3分，共30分）

1（ D ）、2（ B ）、3（ C ）、4（ C ）、5（ C ）

6（ D ）、7（ C ）、8（ B ）、9（ C ）、10（ B ）二、填空题（20分）

R ?L或R ??3L

1． 2 2

（5分）

2 0.6mm （5分）

3.（每空2分，共10分）

① 受激吸收几率(激励几率) ② 受激发射几率

③ 激光上能级、 ④基态能级,又是激光下能级,也是抽运能级、

⑤ 自发发射几率

三、计算题（共40分）解：（1）（12分）

∵I(z)?I(0)e?Az （2分）

() 1Iz ?e?0.01?100? ?

() 1