大三課激光原理與應用

1、激光原理與應用 整理以下 EXTRA 之前的都是被考到概率很大的題*激光作業(yè) 1-4 章作業(yè)題認真做,真隨機抽題20 道左右簡答,3 道計算作業(yè)原題1、的關系（設單色光能密度為，時間用表示）。答：212dt + 212dt = 121dt2、請分別用一句話描述激光光譜的三種增寬原因答：【均勻增寬】自然增寬：在不斷振動的過程中對外輻射能量，輻射光波列衰減的阻尼振動量子力學中要求不確定性原理，E 與t 不能同時測量，以致E 形成不定值得能帶?！揪鶆蛟鰧挕颗鲎苍鰧挘涸娱g相互作用撞擊，造成波列中斷等形成的【非均勻增寬】多普勒增寬：原子相對于一致3、產(chǎn)生激光的三要素是什么？作用是什么？答：有運動，造成

2、實際和接受頻率不激勵源：將低能級粒子不斷抽運至高能級，補充受激輻射減少的粒子數(shù)增益介質(zhì)：能提供放大作用，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)諧振腔：減少自發(fā)輻射，選頻4、給定穩(wěn)定腔的一塊反射鏡（ ），求另一塊反射鏡曲率半徑的取值范圍答：0(1 )(1 )G 閾值3.均勻增寬當光強大的光通過增益介質(zhì)時，上下能級粒子數(shù)差變小，增益變小，使得光譜線性等比例下降，當 G0 小于閾值，每次增益便入不敷出，最后被完全抑制。如何選取單縱模非均勻增寬短腔法：縱模間隔增大，使落形的只有一個。/輸出功率變小，嚴重可能不出激光，激光遠場發(fā)射角變大用法布里伯羅標準具：對不同縱模q 投射率不同，只有相對透射率大得縱模才能輸出三反射鏡法：只有

3、滿足兩個諧振條件才能出射如何選取單橫模光闌法：有效阻擋高橫模，但容易燒壞聚焦光闌法：實聚焦可能燒掉腔內(nèi)望遠鏡法：虛焦點不會燒掉：溫度，機械振動，聲波，重力：氣壓，溫度，濕度，介質(zhì)均勻度穩(wěn)頻方法影響腔長的影響折射率蘭姆凹陷法氣體飽和吸收(中心頻率相對吸收小)高斯光束中透鏡的作用是什么?改變光波波陣面的曲率半徑,高斯光束光路不可逆簡述諧振腔的品質(zhì)因數(shù)Q與諧振腔長度、增益系數(shù)無關,描述諧振腔性能,相同儲能下周期振蕩損耗小Q 大，越好調(diào)Q 的意義是什么、如何調(diào)Q初始設置Q 低損耗大（憋存反轉(zhuǎn)粒子數(shù)）突然升Q，損耗小，粒子束一起轉(zhuǎn)換為光子（噴）產(chǎn)生高功率激光巨脈沖電光調(diào)Q：利用電場改變折射率聲光調(diào)制：光

4、通過超聲場衍射偏折，增加損耗調(diào)Q：對光強強吸收率小激光鎖模針對非均勻增寬有多縱模輸出，但彼此相位無規(guī)律，導致出射激光光強起伏不定，鎖模能使各相位間隔保持相等，初相位相等，去除出射光不穩(wěn)定損耗內(nèi)調(diào)制鎖模相位內(nèi)調(diào)制鎖模鎖模紅寶石激光器、YAG、釹玻璃激光器的特性紅寶石氙：三能級，氧化鋁摻雜氧化鉻（主激活粒子）紅光 696.3YAG氪：四能級，主工作介質(zhì) Nd2O3，溫度影響小，室溫不可用 106000釹玻璃：基本同YAG固體激光器工作物質(zhì)：絕緣晶體泵浦：氙燈泵浦：發(fā)光效率要高，輻射光譜與工作物質(zhì)吸收光譜匹配諧振腔：聚光腔：使光都匯聚到另一個焦點冷卻系統(tǒng)：液體冷卻防止溫度過高激光淬滅濾光：濾光器，濾除紫外光譜防止形成色心劣化激光器性能氦氖激光器（632.8）激光器（中紅外 10.6 微米）工作物質(zhì)：NeHe 的作用提高Ne 泵浦速率輔助He-Ne 比例有最佳值：Ne 太少會直接導致輸出功率低；過高導致電離電子過多，低電場下電子溫度下降也會影響輸出功率激光器中He 起到傳熱、加速高能級的弛豫速率；N2 的作用是提高泵浦速率高溫對激光器的影響：溫度過高分子分解，工作物質(zhì)減少；溫度過高使譜線變寬，增益系數(shù)降低；降低粒子數(shù)反轉(zhuǎn)氬粒子激光器 488、514.5軸向磁場、回氣管輸出功率與電流強度是正向關系激光器工作物質(zhì)有機溶劑四能級系統(tǒng),基態(tài)粒子數(shù)大多數(shù)情況都為 0,易實