激光原理與技術(shù)習(xí)題-wenkub
2023-04-09 05:45:13 本頁(yè)面
【正文】 時(shí)： ＝510－1mm，單色性＝10－7，試求光子位置的不確定量。若光子的波長(zhǎng)變?yōu)?10－4mm（x射線）和510－18mm（g射線），則相應(yīng)的又是多少 ，自發(fā)躍遷幾率A10等于105S－1，試問(wèn)：（1）該躍遷的受激輻射愛(ài)因斯坦系數(shù)B10是多少？（2）為使受激躍遷幾率比自發(fā)躍遷幾率大三倍，腔內(nèi)的單色能量密度ρ應(yīng)為多少？＝1019m3s－3w－1，試計(jì)算在（1）λ＝6mm（紅外光）；（2）λ＝600nm（可見(jiàn)光）；（3）λ＝60nm（遠(yuǎn)紫外光）；（4）λ＝（x射線），自發(fā)輻射躍遷幾率A10和自發(fā)輻射壽命。求：（1）凹球面上反射光線的變換矩陣；（2）平面界面處反射，球面界面處折射出介質(zhì)的光線變換矩陣；（3）透射出介質(zhì)的光線的變換矩陣。令用f＝2cm地凸透鏡來(lái)聚焦。試求：（1）光腰處；（2）與光腰相距30cm處；（3）無(wú)窮遠(yuǎn)處的復(fù)參數(shù)q值。使用焦距為5cm的凸透鏡對(duì)其聚焦。解：該球面腔的g參數(shù)為由此，滿足諧振腔的穩(wěn)定性條件，因此，該腔為穩(wěn)定腔。，用平凹腔，L＝50厘米，R＝2米，2a＝1厘米，λ＝。其中分母中的是譜線加寬項(xiàng)。 考慮某二能級(jí)工作物質(zhì)，E2能級(jí)自發(fā)輻射壽命為τs。 自發(fā)輻射光功率隨時(shí)間t的變化規(guī)律；（2）由于光強(qiáng)I 僅改變粒子在上下能級(jí)間的分布值，并不改變介質(zhì)的密度、粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及能級(jí)的寬度，由于每個(gè)粒子對(duì)譜線不同的頻率處都有貢獻(xiàn)，所以當(dāng)某一頻率的受激輻射消耗了激發(fā)態(tài)的粒子時(shí)，也就減少了對(duì)其它頻率信號(hào)的增益，介質(zhì)的光譜線型不會(huì)改變，線寬不會(huì)改變，增益系數(shù)隨頻率的分布也不會(huì)改變，光強(qiáng)僅僅使增益系數(shù)在整個(gè)線寬范圍內(nèi)下降同樣的倍數(shù)而對(duì)非均勻加寬型介質(zhì)它只能引起某個(gè)范圍內(nèi)的光波的增益系數(shù)下降，并且下降的倍數(shù)不同。不同頻率的入射光對(duì)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度的影響不同。 在均勻加寬工作物質(zhì)中，頻率為ν強(qiáng)度為lv1的強(qiáng)光的增益系數(shù)為GH(ν1, lv1), GH(ν1, lv1)－ν1關(guān)系曲線稱(chēng)作大信號(hào)增益曲線，求大信號(hào)增益曲線的寬度Δν.解：：根據(jù)譜線寬度的定義：增益下降到增益最大值的一半時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率寬度，叫做大信號(hào)增益線寬。激光通過(guò)加有電場(chǎng)的晶體，使一個(gè)隨時(shí)間變化的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)。c. 磁光調(diào)制：利用磁光效應(yīng)把欲傳遞的信息轉(zhuǎn)換成光載波的強(qiáng)度(振幅)等參量隨時(shí)間的變化。顧名思義，這是一種對(duì)光波的空間分布進(jìn)行調(diào)制的器件。 （2）. 若旋轉(zhuǎn)1／4波片，會(huì)導(dǎo)致Ex’和Ey’的附加位相差不再是900；因而它所提供的直流偏置也不再是V1/4。b. 在光路上放置偏振片和白色屏幕，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片一周，假如光強(qiáng)有兩次強(qiáng)弱變化（但無(wú)消光現(xiàn)象發(fā)生）；則為橢圓偏振光。原因是自然光沒(méi)有固定的偏振方向，當(dāng)它通過(guò)電光晶體后沒(méi)有固定的位相差；因而不能進(jìn)行調(diào)制。光子在腔內(nèi)的壽命為tc，每個(gè)光子的能量為hν，則激光的峰值功率Pm=hνΦm/2tc。(2)欲使偏振器的電光調(diào)Q器件得到理想開(kāi)關(guān)效果的關(guān)鍵是必須嚴(yán)格使棱鏡的起偏方向與電光晶體的x軸或y軸方向一致，這樣才可以保證起偏方向與電
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