激光原理與技術(shù)試題答案(已修改)
2024-11-23 19:18 本頁面
【正文】 1 20202020 學(xué)年 第 1學(xué)期 《 激光原理與技術(shù) 》 B 卷 試題答案 1． 填空題 (每題 4 分 )[20] 激光的相干時間 τc 和表征單色性的頻譜寬度 Δν之間的關(guān)系為 ___ 1 c???? 一臺激光器的 單色性 ????為 5x1010， 其 無源諧振腔的 Q 值是 _2x109 如果某工作物質(zhì)的某一躍遷波長為 100nm 的遠紫外光，自發(fā)躍遷幾率 A10 等于 105 S1， 該躍遷的受激輻射愛因斯坦系數(shù) B10 等于 _____6x1010 m3s2J1 設(shè)圓形鏡共焦腔腔長 L=1m，若振蕩閾值以上的增益線寬為 80 MHz，判斷可能存在 _兩 _個振蕩頻率。 對稱共焦腔的 ?? )(21 DA _1_， 就穩(wěn)定性而言，對稱共焦腔是 ___穩(wěn)定 _____腔 。 2. 問答題 (選做 4 小題，每小題 5 分 )[20] 何謂有源腔和無源腔？如何理解激光線寬極限和頻率牽引效應(yīng)？ 有源腔 ：腔內(nèi)有激活工作物質(zhì)的諧振腔。 無源腔 ：腔內(nèi)沒有激活工作物質(zhì)的諧振腔。 激光線寬極限 ：無源腔的 線寬極限 與腔內(nèi)光子壽命和損耗有關(guān)： 12 2 39。c R c L?? ?? ?? ? ?；有源腔由 于受到自發(fā)輻射影響， 凈損耗不等于零，自發(fā)輻射 的 隨機相位 造成 輸出激光 的線寬極限2202 ( )tcs t outnhnP? ? ?? ?? ?。 頻率牽引效應(yīng) ： 激光器 工作物質(zhì)的折射率隨頻率變化造成色散效應(yīng)，使得 振蕩模的諧振頻率總是偏離無源腔相應(yīng)的模的頻率，并且較后者更靠近激活介質(zhì)原子躍遷的中心頻率 。 這種現(xiàn)象稱為頻率牽引效應(yīng)。 寫出三能級和四能級系統(tǒng)的激光上能級閾值粒子數(shù)密度，假設(shè)總粒子數(shù)密度為 n，閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度為 nt. 三能級系統(tǒng)的上能級閾值粒子數(shù)密度2 2 tt nnn ??； 四能級系統(tǒng)的上能級閾值粒子數(shù)密度2ttnn? 。 產(chǎn)生
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