激光原理章节练习(2020.05.01)

来源：考试资料网
1.问答题在激光出现以前，Kr86低气压放电灯是最好的单色光源。如果忽略自然加宽和碰撞加宽，试估计在77K温度下它的605.7纳米谱线的相干长度是多少？并与一个单色性Δλ/λ=10-8的He-Ne激光器比较。
参考答案：根据相干长度的定义可知，。其中分母中的是谱线加宽项。从气体物质的加宽类型看，因∆ν=cLc为忽略自然和...
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2 下列关于兰姆凹陷的说法中错误的是（）：

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3 以下说法不正确的是（）：

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4.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？
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5.问答题

某单模632.8nm氦氖激光器，腔长10cm，而反射镜的反射率分别为100%及98%，腔内损耗可忽略不计，稳态功率输出是0.5mW，输出光束直径为0.5mm（粗略地将输出光束看成横向均匀分布的）。试求腔内光子数，并假设反转原子数在t0时刻突然从0增加到阈值的1.1倍，试粗略估算腔内光子数自1噪声光子/腔模增至计算所得之稳态腔内光子数须经多长时间。
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6.问答题腔长为0.5m的氩离子激光器，发射中心频率v0＝5.85×1014Hz，荧光线宽Δν＝6×108Hz，问它可能存在几个纵模？相应的q值为多少？（设μ=1）
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7.问答题实验测得He-Ne激光器以波长λ＝0.6328工作时的小讯号增益系数为G0＝3×10-4/d（cm-1），d为腔内毛细管内径（cm）。以非均匀增宽计算腔内光强I＝50W／cm2的增益系数G（设饱和光强Is＝30W／cm2时，d＝1mm），并问这时为保持振荡稳定，两反射镜的反射率（设r1＝r2，腔长0.1m）最小为多少（除透射损耗外，腔内其它损耗的损耗率a内＝9×10-4cm-1）？又设光斑面积A＝0.11mm2，透射系数τ＝0.008，镜面一端输出，求这时输出功率为多少毫瓦。
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8.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？
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9.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。
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10.问答题何谓光子简并度，有几种相同的含义？激光源的光子简并度与它的相干性什么联系？
参考答案：光子简并度：处于同一光子态的光子数称为光子简并度。光子简并度有以下几种相同含义：同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干...
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