激光原理填空題說(shuō)課講解

1、激光原理填空一、簡(jiǎn)答題激光器的基本結(jié)構(gòu)包括三個(gè)部分，簡(jiǎn)述這三個(gè)部分答：激光工作物質(zhì)、激勵(lì)能源（泵浦）和光學(xué)諧振腔；物質(zhì)的粒子躍遷分輻射躍遷和非輻射躍遷，簡(jiǎn)述這兩種躍遷的區(qū)別。答：粒子能級(jí)之間的躍遷為輻射躍遷，輻射躍遷必須滿足躍遷定則；非輻射躍遷表示在 不同的能級(jí)之間躍遷時(shí)并不伴隨光子的發(fā)射或吸收，而是把多余的能量傳給了別的原子或吸收別的原子傳給他的能量。激光譜線加寬分為均勻加寬和非均勻加寬，簡(jiǎn)述這兩種加寬的產(chǎn)生機(jī)理、譜線的基本線型。答：如果引起加寬的物理因數(shù)對(duì)每一個(gè)原子都是等同的，則這種加寬稱為均勻加寬。自 然加寬、碰撞加寬及晶格振動(dòng)加寬均屬均勻加寬類型。非均勻加寬是原子體系中每一個(gè)原子只對(duì)譜

2、線內(nèi)與它的表觀中心頻率相應(yīng)的部分有貢 獻(xiàn)。多普勒加寬和固體晶格缺陷屬于非均勻加寬。簡(jiǎn)述均勻加寬的模式競(jìng)爭(zhēng)答：在均勻加寬的激光器中，開(kāi)始時(shí)幾個(gè)滿足閾值條件的縱模在振蕩過(guò)程中相互競(jìng)爭(zhēng)， 結(jié)果總是靠近中心頻率的一個(gè)縱模獲勝，形成穩(wěn)定的振蕩，其他的縱模都被抑制而熄滅。這種情況叫模式競(jìng)爭(zhēng)。工業(yè)上的激光器主要有哪些應(yīng)用？為什么要用激光器？答：焊接、切割、打孔、表面處理等等。工業(yè)上應(yīng)用激光器主要將激光做熱源，利用激 光的方向性好，能量集中的特點(diǎn)。說(shuō)出三種氣體激光器的名稱，并指出每一種激光器發(fā)出典型光的波長(zhǎng)和顏色。答：He-Ne激光器，632.8nm （紅光），Ar+激光器，514.5nm （綠光），C02激

3、光器，10.6 艸 （紅外）全息照相是利用激光的什么特性的照相方法？全息照相與普通照相相比有什么特點(diǎn)？ 答：全息照相是利用激光的相干特性的。全息照片是三維成像，記錄的是物體的相位。填空：（毎孔1分，其17分）通第三龍級(jí)毅光啟的泵浦閾值比四能級(jí)激光器泵浦國(guó)值 葛 。、辻二亠石 宜尢器口 I塊匕二擇致卄倍趺7- ?:ii: 13 h m lit- tni ； M申哪兩親譜結(jié)屬于四能級(jí)結(jié)構(gòu)乜也、 1佃口no1紅寶石滋光器國(guó)于一3_幾龍級(jí)滋光器。色敢光器屬于丄能級(jí)液光器。激光貝肓四大特性即里色性妊、長(zhǎng)度高.萬(wàn)冋性好和 相干性好毅光器的基本姐成部分救活物質(zhì)、難光諧振腔、泵浦源*6.激光器穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，腔內(nèi)

4、增益系數(shù)為衛(wèi)亙増益系數(shù)此時(shí)腔內(nèi)損耗激光光子的速率和生成激光的光子遠(yuǎn)率 相等.Z調(diào)Q技術(shù)產(chǎn)生激光脈沖主要有 鎖模、調(diào)Q兩種方法。基樓高斯光束光斑半徑;激光光強(qiáng)下降海中心光強(qiáng) 點(diǎn)所對(duì)應(yīng) 的光斑半徑-C _光東衍射倍率因子光束衍射倍率因子.實(shí)際光束束擾半fH.實(shí)訂光東匹場(chǎng)理敢角品膜高颶光束束腰半彳轟星膜鳥旺貯束遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)齡一般穩(wěn)定球面腔與荒焦腔的等價(jià)黃系：般穩(wěn)定球面腔與共焦腔的等價(jià)性:任何一個(gè)共焦腔與無(wú)窮多個(gè)穩(wěn)定球面腔等價(jià) 任何一個(gè)穩(wěn)定球面腔唯一地等價(jià)于一個(gè)共焦腔。:、證明題：(每題6分，共18分)1.證明：由黑體輻射普朗克公式8 h 313hceKT1導(dǎo)出愛(ài)因斯坦基本關(guān)系式：A218 h 33n hB21c3二、計(jì)算題氦氖激光器中Ne2能級(jí)2S2-2P4的譜線為1.1523 ym這條譜線的自發(fā)輻射幾率A為6.54X106s-1秒,放電管氣壓PT60帕；碰撞系數(shù)a700KHz/帕；激光溫度T =400K; M =112;試求:均勻線寬VH;(2)多普勒線寬W;分析在氣體激光器中,哪種線寬占優(yōu)勢(shì)解：自然加寬：6nJ _A 6.54 101.0408 106HzN 2 s 2 2碰撞加寬：Lp 700 1 03 2 601.820 1 08Hz均勻加寬：HNL 1.0408 1 06 1.820 1 08 1.830 1 08 Hz(2)多普勒線寬:17 T 273