激光原理試卷

激光原理試卷一、選擇題（每題5分，共20分）1.激光的英文縮寫(xiě)是：A.LEDB.LCDC.LASERD.RADAR2.激光產(chǎn)生的理論基礎(chǔ)是：A.光的折射B.光的干涉C.光的衍射D.受激輻射3.下列哪種物質(zhì)不是激光工作物質(zhì)？A.紅寶石B.釹玻璃C.氦氖氣體D.純凈水4.激光器的泵浦源通常是指：A.光源B.電池C.電容器D.機(jī)械泵5.激光器的輸出特性曲線中，峰值功率對(duì)應(yīng)的是：A.閾值電流B.泵浦功率C.諧振頻率D.光束質(zhì)量二、填空題（每題5分，共20分）6.激光器的工作物質(zhì)在_________狀態(tài)下，可產(chǎn)生激光。7.激光器的泵浦源的作用是向工作物質(zhì)提供_________能量。8.激光器的_________部分決定了激光的波長(zhǎng)。9.激光器的_________部分決定了激光的輸出功率。10.激光器的_________部分決定了激光的光束質(zhì)量。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）11.簡(jiǎn)述激光的產(chǎn)生原理。12.簡(jiǎn)述激光器的組成及各部分的功能。四、計(jì)算題（每題20分，共40分）13.一臺(tái)HeNe激光器的工作物質(zhì)長(zhǎng)度為1m，折射率為1.5，計(jì)算其縱模的頻率間隔。14.一臺(tái)CO2激光器的工作物質(zhì)長(zhǎng)度為50cm，輸出激光的波長(zhǎng)為10.6μm，計(jì)算其橫模的數(shù)目。五、應(yīng)用題（每題20分，共40分）15.設(shè)計(jì)一個(gè)利用激光測(cè)量距離的實(shí)驗(yàn)方案，并簡(jiǎn)述其工作原理。16.設(shè)計(jì)一個(gè)利用激光進(jìn)行材料加工的實(shí)驗(yàn)方案，并簡(jiǎn)述其工作原理。六、分析題（每題20分，共40分）17.分析激光在通信領(lǐng)域的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。18.分析激光在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。一、選擇題答案：1.C2.D3.D4.A5.B二、填空題答案：6.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)7.能量8.工作物質(zhì)9.泵浦源10.諧振腔三、簡(jiǎn)答題答案：11.激光的產(chǎn)生原理是基于受激輻射和光的放大。12.激光器由工作物質(zhì)、泵浦源、諧振腔和輸出耦合鏡組成。工作物質(zhì)是產(chǎn)生激光的介質(zhì)；泵浦源是向工作物質(zhì)提供能量的裝置；諧振腔是激光的產(chǎn)生和放大裝置；輸出耦合鏡是控制激光輸出的裝置。四、計(jì)算題答案：13.縱模頻率間隔為3.75GHz。14.橫模數(shù)目為3。五、應(yīng)用題答案：15.實(shí)驗(yàn)方案：利用激光器發(fā)射激光，激光經(jīng)目標(biāo)反射后，由光電探測(cè)器接收，通過(guò)測(cè)量激光的往返時(shí)間，計(jì)算目標(biāo)距離。工作原理：激光的傳播速度已知，通過(guò)測(cè)量往返時(shí)間，可以計(jì)算出目標(biāo)距離。16.實(shí)驗(yàn)方案：利用激光器發(fā)射高功率激光，通過(guò)聚焦系統(tǒng)將激光聚焦到材料表面，進(jìn)行材料加工。工作原理：激光的能量密度高，可以通過(guò)熱作用、光化學(xué)作用等方式對(duì)材料進(jìn)行加工。六、分析題答案：17.激光在通信領(lǐng)域的應(yīng)用包括光纖通信、衛(wèi)星通信等。其優(yōu)勢(shì)在于傳輸速度快、容量大、抗干擾能力強(qiáng)等。18.激光在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用包括激光手術(shù)、激光治療、激光診斷等。其優(yōu)勢(shì)在于精度高、創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等。1.激光原理：受激輻射、光的放大、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。2.激光器組成：工作物質(zhì)、泵浦源、諧振腔、輸出耦合鏡。3.激光特性：?jiǎn)紊?、方向性、相干性、亮度?.激光應(yīng)用：通信、醫(yī)療、工業(yè)、科研等。各題型所考察學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)詳解及示例：1.選擇題：考察學(xué)生對(duì)激光基本概念和原理的理解。示例：了解激光的英文縮寫(xiě)，知道激光產(chǎn)生的理論基礎(chǔ)。2.填空題：考察學(xué)生對(duì)激光器組成和各部分功能的掌握。示例：知道激光器的工作物質(zhì)、泵浦源、諧振腔和輸出耦合鏡的作用。3.簡(jiǎn)答題：考察學(xué)生對(duì)激光產(chǎn)生原理和激光器組成的理解。示例：能夠簡(jiǎn)述激光的產(chǎn)生原理和激光器的組成及各部分功能。4.計(jì)算題：考察學(xué)生對(duì)激光器參數(shù)計(jì)算的能力。示例：能夠根據(jù)激光器的工作物質(zhì)長(zhǎng)度和折射率計(jì)算縱模頻率間隔。5.應(yīng)用題：考察學(xué)生對(duì)激光應(yīng)用的理解和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。示例：能夠設(shè)計(jì)利用激光