華中科技大學(xué)激光原理考研題庫及答案-文庫吧資料
2025-07-03 23:46本頁面
【正文】 下邊沿與上邊沿衍射時對應(yīng)的光程差為由虛擬的對稱下邊沿衍射邊出發(fā)通過實際的下邊沿再衍射到P1點的光程和直接由上邊沿衍射到P1點的光程之差：同理，對于產(chǎn)生暗條紋的P2點來講，在平行光照明下，有上兩式對應(yīng)的光程差分別等于，因而在分離間隙時狹縫寬度可以用（619）式表示。2）假設(shè)y軸和z軸的直角有一點偏差，則第三個反射面的法線就變成：則經(jīng)過第三次反射后：則入射光束r1與出射光束r4的夾角θ應(yīng)滿足：3．在圖68 雙頻激光干涉儀測量空氣折射率裝置中，真空室長度為，激光在真空中的波長為，記錄下來的累計條紋數(shù)，試證明被測氣體折射率可以用（68）式表示。答：1）在棱鏡內(nèi)部入射的光r1經(jīng)過三次反射后由r4射出（也是在棱鏡內(nèi)部），只要能證明r1和r4平行，則它們在棱鏡外的共軛入射和出射光線也是反向平行的。答：； 倍數(shù)＝N＝20000倍 思考練習(xí)題6xyz1．圖62a所示的角錐棱鏡反射器中，O為三面直角的頂點，OA=OB=OC。 （1）試求在鎖模情況下，光脈沖的周期、寬度和峰值功率各是多少？ （2）采用聲光損耗調(diào)制元件鎖模時，調(diào)制器上加電壓。聲波在介質(zhì)中的速度＝3103m/s，而入射光束直徑D＝1mm，求可分辨光斑數(shù)。已知二透鏡的焦距分別為f1＝，f2＝20cm，＝， (Ll緊靠腔的輸出鏡面)，求該望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)光束發(fā)散角的壓縮比。若在腔內(nèi)接近鏡面處加小孔光闌選取橫模，試問： (1)如只使模振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？ (2)如同時使，模振蕩而抑制振蕩，光闌孔徑應(yīng)多大？答：(1)TEM00模在鏡面處的光斑半徑為(2)TEM11模在鏡面處的光斑半徑為3．一高斯光束束腰半徑＝，＝，今用一焦距f為3cm的短焦距透鏡聚焦，已知腰粗離透鏡的距離為60cm，在幾何光學(xué)近似下求聚焦后光束腰粗。光波，其方形鏡對稱共焦腔，腔長L＝。用三反射鏡法選取單縱橫，問短耦合腔腔長()應(yīng)為若干。試求TEM00和TEM10模之間的頻率差。若保持L不變，選擇，并使鏡面上的光斑尺寸＝，問此時鏡的曲率半徑和腔中心光斑尺寸多大？答：（1）鏡面光斑尺寸（此時可把它看作對稱共焦腔）：（2）此時不能當(dāng)作對稱共焦腔，但是仍然是對稱光學(xué)諧振腔，只是，根據(jù)（350）式可得鏡面光斑尺寸為（舍去一個與L近似相等的解）：（3）11．試從（3－81）式出發(fā)，證明非均勻增寬激光器最佳輸出功率若用最佳透射率表示有：。試計算光腰尺寸和位置，兩鏡面上的光斑尺寸，并畫出等效共焦腔的位置。2）縱模間隔：，與共焦腔是一致的；3）橫模間隔：，不僅與腔長有關(guān)還與介質(zhì)的折射率、鏡面的曲率半徑有關(guān)，這與共焦腔是不同的。答：8．試討論非共焦腔諧振頻率的簡并性、縱模間隔及橫模間隔，并與共焦腔進(jìn)行比較。的遠(yuǎn)場發(fā)散角和以放電管直徑d＝2mm為輸出孔的衍射極限角。在實際應(yīng)用中遠(yuǎn)場發(fā)散角常用愛里斑衍射極限角來近似。則1km遠(yuǎn)處的光斑面積多大？答：（1）基橫模的遠(yuǎn)場發(fā)散角（2）10km處的光斑尺寸10km處的光斑面積（3）1km處的光斑尺寸1km處的光斑面積6．激光的遠(yuǎn)場發(fā)散角(半角)還受到衍射效應(yīng)的限制。10km處的光斑面積多大。；是氧乙炔焰的倍。今腔長L＝lm，問可能輸出的縱模數(shù)為若干？為獲得單縱模輸出，腔長最長為多少？答：，即可能輸出的縱模數(shù)為10個，要想獲得單縱模輸出，則：故腔長最長不得大于。l08 Hz，問它可能存在幾個縱模?相應(yīng)的q值為多少？ (設(shè)=1)答：，則可能存在的縱模數(shù)有三個，它們對應(yīng)的q值分別為：，q＋1=1950001，q－1＝19499992．He—Ne激光器的中心頻率＝1014Hz，熒光線寬＝180。答：(1)(2)倍數(shù)＝65/=31 13 思考練習(xí)題31．，發(fā)射中心頻率＝180。104s。答：13. YAG激光器為四能級系統(tǒng)。103s，今以波長λ＝。1/f(n)＝109Hz，＝1，設(shè)總損耗率為，相當(dāng)于每一反射鏡的等效反射率R＝l－L＝％，＝10—7s，腔長L＝。答：（1）（2）（3）11. 求HeNe激光的閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度。以非均勻增寬計算腔內(nèi)光強I＝50W／cm2的增益系數(shù)G(設(shè)飽和光強Is＝30W／cm2時，d＝1mm)，并問這時為保持振蕩穩(wěn)定，兩反射鏡的反射率(設(shè)r1＝r2，)最小為多少(除透射損耗外，腔內(nèi)其它損耗的損耗率＝9180。(已知t＝l 0—9s，＝1013Hz，＝)答：(1)(2)
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1