08级激光原理与技术期末考试试题B

2011 ─2012学年 第 1 学期

《 激光原理与技术 》课程考试试卷( B 卷)

专业：应物 年级10801/10802 考试方式：闭卷 学分:4.5 考试时间：120 分钟

一、 (每小题 3 分，共 30 分)

1. 某多纵模LD 发出两个分离的波长分量，其间隔为0.8nm 。标准单模光纤在1550nm 处的色散参数为D=17ps/nm/km ，长度为10km 的光纤，色散引起的脉冲展宽为 。

（A ）17 ps (B) 100 ps (C) 136 ps (D) 272 ps

2. 入射光线坐标为r 1=4cm ，θ1=0.1弧度，则通过焦距大小为F=0.2m 的凹面反射镜后的光线坐标为 。

(A)???? ??rad cm 1.04 (B)

????

??-rad m 1.004.0 (C) ????

??rad cm 3.04 (D) ???

?

??rad cm 5.04 3. 静止中心波长为λ0的发光粒子,以0.1c 的速度沿Z 方向运动,为使沿-Z 方向传播的光波能与它发生共振作用,则此光波的频率应为 。

(A) c/ 1.1λ0 (B) 1.1λ0/c (C) c/0.9λ0 (D) 0.9c/λ0 4. 某激活介质的峰值发射截面为10

－14

m 2

，谐振腔长L ＝10cm ，单程损耗率δ=

0.01。则阈值反转粒子数密度为 。

(A) 108

1/mm

3

(B)1012 1/m 3 (C)104 1/mm 3 (D)104 1/m 3

5. CO 2激光器的中心波长为 μm 。

(A) 10.6 (B) 1.55 (C) 1.30 (D) 1.0 6. 脉冲透射式调Q 开关的特点是 储能。

（A ）工作物质 (B) 谐振腔 (C) 电光晶体

(D) 饱和吸收体

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7. 发射与吸收截面的单位是。

(A) 长度单位(B) 面积单位(C) 体积单位(D) 时间单位

8. 普通红光激光笔的泵浦源为。

（A）电池(B) 980nm激光器(C) 1480nm激光器(D) 800nm激光器9. 就对信号光的偏振而言，EDFA对入射信号光的偏振态。

（A）不敏感(B) 敏感(C) 与SLA的表现一样。(D) 不确定10. 如果增益介质可能产生激光的上、下能级不止一对时，它可以发射多条不同的激光谱线。其选模顺序是。

(A）先选谱线、再选横模、最后选纵模(B）先选纵模、再选横模、最后选谱线（C）先选横模、再选谱线、最后选纵模（D）先选横模、再选纵模、最后选谱线

二、填空题 (每小题3 分，共30 分)

1. 自发辐射爱因斯坦系数A21与激发态E2能级的平均寿命τ之间的关系是。

2. 利用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式可以得到谐振腔的模式分布，在数学描述上可

用求解。

3. 三能级系统激光器，至少要把总粒子数的泵浦到激光上能级，才能实现

激光振荡。

4. 线性电光效应或Pockels效应是指晶体折射率变化与引起这一变化的成

正比。

5. 根据量子力学测不准原理和电动力学的波包理论，电磁波的脉冲宽度与其谱线宽

度成反比，谱线宽度越宽，可能获得的越窄。固体激光工作物质适合于作超短脉冲激光器工作物质。

6. 工作物质为惰性气体如氩、氪、氙、氖等的激光器。这些气体除氙以外增益都较

低，通常都使用作为辅助气体，借以提高输出功率。

7. 某工作于1.55μm波段的锁模脉冲激光器，其输出激光的光谱带宽为3.7nm，用双

光子吸收方法测得其脉宽为0.47ps，则该脉冲激光光束的时间带宽积为。

8. 非均匀加宽气体激光器中，已知G

= 10-4 /mm，总单程损耗率δ=0.02，腔长

m

L=0.5m，当入射强光频率恰好为中心频率，且光强达到稳定时，该光在增益曲线上所烧孔的深度为。

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9．“光束质量”常用M2参数来描述，其物理实质是将

与基模高斯光束

进行比较。

10. 掺铒光纤放大器（EDFA）的工作在光纤的最低损耗窗口波段。

三、简答题 (每小题 5 分，共 10 分)

1．几何光学方法研究谐振腔的基本方法是什么？

2．什么是频率牵引现象？

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四、计算题 (每小题10 分，共30分)

1．若已知某高斯光束之ω0=0.3mm，λ=632.8μm。求光腰处的q参数值，与光腰相距30cm处的q参数值，以及在与光腰相距无限远处的q值。

2．分别求频率为

101 5

v v v =+?

和

10

v v v

=处的自然加宽线型函数值（用峰

值g max表示）。

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活介质的多普勒线宽为ΔνD＝1000MHz, 饱和参数为I s=0.2w/mm2,现将此激光器激

活，激发参数β=4,求：

1）满足起振条件的模式数；

2）中心频率模式的稳定光强；

3）中心频率模式的输出功率。

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