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考试试题
换一换
[问答题]钕玻璃激光器的荧光线宽ΔνF=7.5×1012Hz,折射率为1.52,棒长l=20cm,腔长L=30cm,如果处于荧光线宽内的纵模都能振荡,试求锁模后激光脉冲功率是自由振荡时功率的多少倍?
[问答题]一种光盘的记录范围为内径50mm、外径130mm的环形区域,记录轨道的间距为2μm。假设各轨道记录位的线密度均相同,记录微斑的尺寸为0.6μm,间距为1.2μm,试估算其单面记录容量。
[问答题]已知波长λ=0.6328μ的两高斯光束的束腰半径w10,w20分别为0.2mm,50μ,试问此二光束的远场发散角分别为多少?后者是前者的几倍?
[问答题]D-T核聚变,压缩点燃的燃料密度和半径之积ρR=3~4g/cm2,等离子的能量是1kev,试证核聚变点火时,核聚变释放能是等离子体热能的1500倍。
[问答题]考虑一用于氩离子激光器的稳定球面腔,波长λ=0.5145μm,腔长L=1m,腔镜曲率半径R1=1.5m,R2=4m。试计算光腰尺寸和位置,两镜面上的光斑尺寸。
[问答题]试讨论非共焦腔谐振频率的简并性、纵模间隔及横模间隔,并与共焦腔进行比较。
[问答题]如同时使TEM00,TEM11模振荡而抑制TEM22振荡,光阑孔径应多大?
[问答题]设一声光偏转器,声光材料为碘酸铅晶体,声频可调制度为Δv=300MHz。声波在介质中的速度υs=3×103m/s,而入射光束直径D=1mm,求可分辨光斑数。
[问答题]He-Ne激光器辐射6328A光波,其方形镜对称共焦腔,腔长=0.2m。腔内同时存在TEM00,TEM11,TEM22横模。若在腔内接近镜面处加小孔光阑选取横模,试问:(1)如只使TEM00模振荡,光阑孔径应多大?(2)如同时使TEM00,TEM11模振荡而抑制TEM22振荡,光阑孔径应多大?
[问答题]设半无限大不锈钢厚板的表面半径1.0毫米范围内,受到恒定的匀强圆形激光束的加热。如果激光束总功率为5kW,吸收率为6%,不锈钢的导热系数为0.26W/cm•℃,试问材料表面光束中心的最高温度是多少?
[问答题]试说明相位测距的原理。若激光相位测距量程要求达到5Km,测量最小可分辩距离为1mm,而测相灵敏度为2π/1000,那么至少要几个调制频率才能满足上述技术要求?
[问答题]腔长30cm的氦氖激光器荧光线宽为1500MHz,可能出现三个纵横。用三反射镜法选取单纵横,问短耦合腔腔长(L2+L3)应为若干。
[问答题]激光的远场发散角θ(半角)还受到衍射效应的限制。它不能小于激光通过输出孔时的衍射极限角θ衍(半角)=1.22λ/d。在实际应用中远场发散角常用爱里斑衍射极限角来近似。试计算腔长为30cm的氦氖激光器,所发波长λ=6328Å的远场发散角和以放电管直径d=2mm为输出孔的衍射极限角。
[问答题]如果使用发光面为1×3µ2的半导体激光器,又如何设计其扩束光学系统?
[问答题]试求出方形镜对称共焦腔镜面上TEM30模的节线位置的表达式(腔长L、光波波长λ、方形镜边长a)。这些节线是否等间距?
[问答题]若一个直角误差为δα,试计算出射光线与原入射光线的夹角。
[问答题]试求在锁模情况下,光脉冲的周期、宽度和峰值功率各是多少?
[问答题]设半无限大不锈钢厚板的表面半径1.0毫米范围内,受到恒定的匀强圆形激光束的加热。如果激光束总功率为5kW,吸收率为6%,不锈钢的导热系数为0.26W/cm•℃。如果圆形激光束是TEM00模的高斯光束,它在不锈钢厚板表面上的有效光束截面半径是1.0毫米,材料表面光束中心得到的最高温度有多高?它是匀强圆形激光束所得到的最高温度的几倍?
[问答题]计算每平方厘米平均功率(50W为有效截面内的功率)。
[问答题]红宝石激光器为三能级系统,其能级跃迁如下图所示;(1)与出各能级粒子数密度和腔内光子数密度随时间变化的速率方程(2)若泵浦速率,求激光能级粒子数密度n2(t)的表达式。
[问答题]试求激光光轴处铁的熔化深度。已知铁的表面反射率为80%,导热系数为0.82W/cm•℃,密度为7.87g/cm3,比热为0.449J/g•℃,且均不随温度而变化。
[问答题]试与氩弧焊设备(104W/cm2)及氧乙炔焰(103W/cm2)比较,分别为它们的多少倍?
[问答题]一共焦腔(对称)L=0.40m,λ=0.6328μm,束腰半径w0=0.2mm,求离腰56cm处的光束有效截面半径。
[问答题]若使表面温度控制在铁的沸点(3160K)以下,试问需要激光单个脉冲的能量是多大?
[问答题]一对称共焦腔的腔长L=0.4m,激光波长λ=0.6328μm,求束腰半径和离腰56cm处光斑半径。
[问答题]试证明当三直角均没有误差时,由斜面ABC上入射的光线的出射光线与原入射光线反向平行。
[问答题]如果使用发散(全)角为3毫弧度的氦氖激光器,如何设计其扩束光学系统以实现这个要求?
[问答题]两支He-He激光器的结构及相对位置如图所示。问在什么位置插入一个焦距为多大的透镜能够实现两个腔之间的模匹配?
[问答题]考虑如图所示的He-Ne激光器,设谐振腔的腔镜为圆形镜。试求TEM00和TEM10模之间的频率差。假定TEM00q模的单程衍射损耗δ00<0.1%,试问:维持该激光器振荡的最小增益系数为多大?
[问答题]如只使TEM00模振荡,光阑孔径应多大?
[问答题]Si-Si结合键的离解能是337kJ/mol。试用eV单位,频率单位表示该能量。并计算对应的波长。
[问答题]用如图所示的倒置望远镜系统改善由对称共焦腔输出的光束方向性。已知二透镜的焦距分别为f1=2.5cm,f2=20cm,w0=0.28mm,l1〉〉f1(L1紧靠腔的输出镜面),求该望远镜系统光束发散角的压缩比。
[问答题]欲设计一对称光学谐振腔,波长λ=10.6μm,两反射镜间距L=2m,如选择凹面镜曲率半径R=L,试求镜面上光斑尺寸。若保持L不变,选择R〉〉L,并使镜面上的光斑尺寸ws=0.3cm,问此时镜的曲率半径和腔中心光斑尺寸多大?
[问答题]采用声光损耗调制元件锁模时,调制器上加电压u=V0cos2πft。试问电压的频8率f为多大?
[问答题]计算腔长为1m的共焦腔基横模的远场发散角,设λ=6328Å,10km处的光斑面积多大?有一普通探照灯,设发散角为2°,则1km远处的光斑面积多大?
[问答题]一高斯光束束腰半径w0=0.2mm,λ=0.6328μ,今用一焦距f为3cm的短焦距透镜聚焦,已知腰粗w0离透镜的距离为60cm,在几何光学近似下求聚焦后光束腰粗。