激光原理期末复试题2套含答案(学期末复资料)
选择题（请正确答案处√2×11分）
1．根黑体辐射维恩位移定律辐射强度波长 Å·K 体(300K)时辐射属
(A) 见光 (B)红外 (C) √远红外光
2已知发发射系数受激发射系数较短波长激光例紫外X射线激光器相长波长激光器产生激光输出
(A) √更难 (B)更易 (C)波长关
3．激光腔 Q子越该腔输出单色性越高
(A) √输出光谱带宽越 (B)输出光谱带宽越 (C)光子寿命越
4．电光调Q激光器调制电压波形般
(A) √方波 (B)正弦波 (C)余弦波
5．Nd+3YAGTi+3sapphire(掺钛蓝宝石)激光器中产生激光物质分
√(A) NdTi离子 (B)YAGSapphire (C)NdTi原子
6．电光调制器半波电压产生相位差
(A) 90度 (B)45度 (C) √180度
7．般情况谐振腔稳定条件（）：
(A) √ (B) (C)
8．列种情况激光级布居数容易实现反转
(A) 二级系统 (B)三级系统 (C) √四级系统
9．精密干涉测量全息相高分辨光谱等求单色性相干性高 光源
(A) √单模 (B)单横模 (C)模
10．假模振幅锁模脉时间光谱带宽积
(A)等1 (B) √ (C)0
11．锁模调Q激光器中饱吸收体受激态寿命（驰豫时间）激光器产生极限脉宽度关系
(A) > (B)< (C) √<>
二 填空题(3×12分)
1 激光光源普通光源相具三方面优点：
（1） 单色性高 （2） 方性 （3）相干性高（者亮度高）
2 辐射量交换三基程：
（1） 受激吸收 （2） 受激发射 （3） 发发射
3 激光器三基组成部分：
（1） 工作物质 （2） 谐振腔 （3） 驱动源
4 声光调制器四组成部分：
（1） 声光介质 （2） 换器 （3） 驱动电源 （4）吸声声反射材料
5 试举出常见四类锁模方法：
（1）动锁模 （2） 动锁模 （3）步泵浦锁模 （4）锁模
6 假设光场态密度粒子较低态（量E1）渡较高态（量E2）受激吸收率（1）粒子较高态（量E2）渡较低态（量E1）受激发射发发射率分（2）
7 谐振腔中稳定驻波腔振荡模振荡模（1）定偏振 （2）定 频率 （者 波长 ）（3）定 方
8 调Q基原理：泵浦程部分时间里谐振腔处（1） 低 Q值者高损耗状态阈值高起振激光级（2） 粒子数 断积累某时刻反转粒子数达值Q值突然（3）增 建立激光振荡输出脉激光
9 激光谐振腔两作提供（1） 反馈放 （2） 选择模式
10 声光互作两种类型（1） Raman Nath型 ：光波垂直声波场传播方（2） Bragg型 ：入射光声场方夹角满足布拉格方程
11 啁秋脉指（1） 频率 成分时间序列处脉部分群速度色散补偿元件啁秋脉产生（2） 压缩 作
12 采适方法激光进行腔调制调制周期（1） 等 腔模间隔倒数时模会产生边带相邻（2）__模____耦合保持模具定（3）__相位__关系锁定
三 问答综合题 （12题必做345题选二题）
12题必做
1． 图脉透射式调Q—腔倒空激光器原理图中偏振器P1P2透光轴行电光晶体应加电压什？(9分)
工作物质 偏振器1 电光晶体 偏振器2
调Q激光输出
全反镜1 V 全反镜2
解：电光晶体应该加半波电压工作物质发射荧光偏振器1加半波电压电光晶体时偏振方旋转90度通偏振器2偏振器2全反射全反射镜2全反射镜2反射回偏振器2反射电光晶体偏振旋转90度通偏振器1工作物质放全反射镜1形成激光振荡突然撤消电光晶体半波电压放偏振器1电光晶体激光偏振方变偏振器2输出调Q激光脉电光晶体加四分波电压时偏振器1形成偏振光通电光晶体变成圆偏振光部分透偏振器2部分全反射镜2反射原路返回电光晶体产生90度相位差部分通偏振器1形成激光振荡
2． 解释非均匀加宽介质增益曲线烧孔现象兰姆凹陷应（9分）
解：低气压增益中心频率非均匀加宽介质谐振腔某模光子作速度部分激发粒子产生受激发射导致部分粒子损耗速度粒子数N2降速度激发原子会参加频率受激发射中增益曲线处增益降阈值产生凹穴理凹穴称烧孔效应
调整腔长时两侧烧孔中心重合形成凹陷兰姆凹陷现象广泛应光频率稳频技术中
345题选二题（题12分）
3． 假行波放器输出光强放介质谱线轮廓子级粒子数权重子受激发射吸收系数试推导出增益系数表达式（12分）
解：受激吸收产生量密度减
受激发射产生量密度增
非简时
式光程z积分：
中
增益系数
4． 空腔带宽波长跃迁试问（1）跃迁频率宽度少？（2）频带宽度范围存模式数目少？（3）发发射光子出现某模式率少？
解：（1）跃迁频率宽度
（2）频带宽度范围存模式数目
（3）发发射光子出现某模式率
5． 模激光器模数1000激光器腔长15m输出均功率1瓦认模振幅相等（1）试求锁模情况光脉周期宽度峰值功率少？（2）采声光损耗调制元件锁模时调制器加电压试问电压频率？
解：（1）模间距：
光脉周期：
光谱宽度：
光脉宽度：
脉重复率：
脉量：
峰值功率：
（2）声光调制器电压频率
三 选择题（请正确答案处√2×11分）
1．根黑体辐射维恩位移定律辐射强度波长 Å·K 体(300K)时辐射属
(A) 见光 (B)红外 (C) √远红外光
2假物质粒子具定态基态E1(布居数N1)激发态E2(布居数N2)列种属非热衡态布居数反转
（A）√N2＞N1 （B）N2N1 （C）N2＜N1
3已知发发射系数受激发射系数较短波长激光例紫外X射线激光器相长波长激光器产生激光输出
(A) √更难 (B)更易 (C)波长关
4．光通粒子数布居反转物质般
(A) √放 (B)衰减 (C)变化
5．兰姆凹陷面种物质中产生
(A)均匀增宽介质 (B) √非均匀增宽介质 (C)高压气体
6．电光调Q激光器调制电压波形般
(A) √方波 (B)正弦波 (C)余弦波
7．列种情况激光级布居数容易实现反转
(A) 二级系统 (B)三级系统 (C) √四级系统
8．电光调制器半波电压产生相位差
（A）90度 （B）45度 （C）√180度
9．氦氖激光器中激光跃迁发生 级间氦原子成氖原子激发机制
(A) √氖原子 (B)氦原子 (C)氦氖原子
10．锁模激光脉宽度激光振荡数目N者工作物质荧光带宽
（A）成正 （B）√成反 （C）关
11．假模振幅相锁模锁模激光器单脉峰值功率相
（A）√N倍 （B）N倍 （C）相
四 填空题(3×12分)
13 激光光源普通光源相具三方面优点：
（1） 单色性高 （2） 方性 （3）相干性高（者亮度高）
14 辐射量交换三基程：
（1） 受激吸收 （2） 受激发射 （3） 发发射
15 激光器三基组成部分：
（1） 工作物质 （2） 谐振腔 （3） 驱动源
16 声光调制器四组成部分：
（1） 声光介质 （2） 换器 （3） 驱动电源 （4）吸声声反射材料
17 谐振腔中稳定驻波腔振荡模振荡模（1）定偏振 （2）定 频率 （者 波长 ）（3）定 方
18 激光谐振腔两作提供（1） 反馈放 （2） 选择模式
19 激光器锁模产生超短脉原理通常两种分析方法
（1） 时间 域（2） 频率 域
20 闭合腔三维尺寸写出该腔形成驻波（波长）条件（1）（2）（3）
21 激光调制调制性质分：
（1） 振幅 调制（2） 相位 调制（3） 频率 调制（4）强度 调制
22 超短脉压缩色散补偿技术（1） 棱镜 法（2） 光栅 法
（3） 啁秋 镜法
23 饱吸收染料置腔激励初始阶段染料吸收造成腔 __光子高 损耗时腔呈关闭态着激励增加工作物质粒子数反转密度升形成超辐射强荧光染料吸收趋_饱__突然变透明腔呈接通态激光振荡产生巨脉
24 实空间体积空间模体积空间模密度（1）振荡模2相互垂直偏振模 空间模体积（2） 振荡模总数（3）实空间模密度（单位体积单位频率间隔振荡模数）（4）
三 问答综合题 （12题必做345题选道）
12题必做
1． 图带偏振器调Q激光器原理图中电光晶体应加半波电压四分波电压什？
工作物质 偏振器 电光晶体
调Q激光输出
全反镜 电压V 部分反射镜
解：电光晶体应该加半波电压工作物质发射荧光偏振器1加半波电压电光晶体时偏振方旋转90度通偏振器2偏振器2全反射全反射镜2全反射镜2反射回偏振器2反射电光晶体偏振旋转90度通偏振器1工作物质放全反射镜1形成激光振荡突然撤消电光晶体半波电压放偏振器1电光晶体激光偏振方变偏振器2输出调Q激光脉电光晶体加四分波电压时偏振器1形成偏振光通电光晶体变成圆偏振光部分透偏振器2部分全反射镜2反射原路返回电光晶体产生90度相位差部分通偏振器1形成激光振荡
2． 解释非均匀加宽介质增益曲线烧孔现象兰姆凹陷应
解：低气压增益中心频率非均匀加宽介质谐振腔某模光子作速度部分激发粒子产生受激发射导致部分粒子损耗速度粒子数N2降速度激发原子会参加频率受激发射中增益曲线处增益降阈值产生凹穴理凹穴称烧孔效应
调整腔长时两侧烧孔中心重合形成凹陷兰姆凹陷现象广泛应光频率稳频技术中
345题选二道
3． 假行波放器输出光强放介质谱线轮廓子级粒子数权重子受激发射吸收系数试推导出增益系数表达式
解：受激吸收产生量密度减
受激发射产生量密度增
非简时
式光程z积分：
中
增益系数
4． 三级系统红宝石调Q激光器中（）全部离子激发级产生激光脉设红宝石直径长度浓度巨脉宽度10ns求输出激光量脉功率
5．掺钕钇铝石石榴石(NdYAG)激光器振荡线宽（荧光谱线中产生激光振荡范围）腔长05米试计算激光器参量：（1）模频率间隔（2）容纳模数目（3）假设模振幅相等求锁模脉宽度周期
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选择题（请正确答案处√2×11分）
1．根黑体辐射维恩位移定律辐射强度波长 Å·K 体(300K)时辐射属
(A) 见光 (B)红外 (C) √远红外光
2已知发发射系数受激发射系数较短波长激光例紫外X射线激光器相长波长激光器产生激光输出
(A) √更难 (B)更易 (C)波长关
3．激光腔 Q子越该腔输出单色性越高
(A) √输出光谱带宽越 (B)输出光谱带宽越 (C)光子寿命越
4．电光调Q激光器调制电压波形般
(A) √方波 (B)正弦波 (C)余弦波
5．Nd+3YAGTi+3sapphire(掺钛蓝宝石)激光器中产生激光物质分
√(A) NdTi离子 (B)YAGSapphire (C)NdTi原子
6．电光调制器半波电压产生相位差
(A) 90度 (B)45度 (C) √180度
7．般情况谐振腔稳定条件（）：
(A) √ (B) (C)
8．列种情况激光级布居数容易实现反转
(A) 二级系统 (B)三级系统 (C) √四级系统
9．精密干涉测量全息相高分辨光谱等求单色性相干性高 光源
(A) √单模 (B)单横模 (C)模
10．假模振幅锁模脉时间光谱带宽积
(A)等1 (B) √ (C)0
11．锁模调Q激光器中饱吸收体受激态寿命（驰豫时间）激光器产生极限脉宽度关系
(A) > (B)< (C) √<>
二 填空题(3×12分)
1 激光光源普通光源相具三方面优点：
（1） 单色性高 （2） 方性 （3）相干性高（者亮度高）
2 辐射量交换三基程：
（1） 受激吸收 （2） 受激发射 （3） 发发射
3 激光器三基组成部分：
（1） 工作物质 （2） 谐振腔 （3） 驱动源
4 声光调制器四组成部分：
（1） 声光介质 （2） 换器 （3） 驱动电源 （4）吸声声反射材料
5 试举出常见四类锁模方法：
（1）动锁模 （2） 动锁模 （3）步泵浦锁模 （4）锁模
6 假设光场态密度粒子较低态（量E1）渡较高态（量E2）受激吸收率（1）粒子较高态（量E2）渡较低态（量E1）受激发射发发射率分（2）
7 谐振腔中稳定驻波腔振荡模振荡模（1）定偏振 （2）定 频率 （者 波长 ）（3）定 方
8 调Q基原理：泵浦程部分时间里谐振腔处（1） 低 Q值者高损耗状态阈值高起振激光级（2） 粒子数 断积累某时刻反转粒子数达值Q值突然（3）增 建立激光振荡输出脉激光
9 激光谐振腔两作提供（1） 反馈放 （2） 选择模式
10 声光互作两种类型（1） Raman Nath型 ：光波垂直声波场传播方（2） Bragg型 ：入射光声场方夹角满足布拉格方程
11 啁秋脉指（1） 频率 成分时间序列处脉部分群速度色散补偿元件啁秋脉产生（2） 压缩 作
12 采适方法激光进行腔调制调制周期（1） 等 腔模间隔倒数时模会产生边带相邻（2）__模____耦合保持模具定（3）__相位__关系锁定
三 问答综合题 （12题必做345题选二题）
12题必做
1． 图脉透射式调Q—腔倒空激光器原理图中偏振器P1P2透光轴行电光晶体应加电压什？(9分)
工作物质 偏振器1 电光晶体 偏振器2
调Q激光输出
全反镜1 V 全反镜2
解：电光晶体应该加半波电压工作物质发射荧光偏振器1加半波电压电光晶体时偏振方旋转90度通偏振器2偏振器2全反射全反射镜2全反射镜2反射回偏振器2反射电光晶体偏振旋转90度通偏振器1工作物质放全反射镜1形成激光振荡突然撤消电光晶体半波电压放偏振器1电光晶体激光偏振方变偏振器2输出调Q激光脉电光晶体加四分波电压时偏振器1形成偏振光通电光晶体变成圆偏振光部分透偏振器2部分全反射镜2反射原路返回电光晶体产生90度相位差部分通偏振器1形成激光振荡
2． 解释非均匀加宽介质增益曲线烧孔现象兰姆凹陷应（9分）
解：低气压增益中心频率非均匀加宽介质谐振腔某模光子作速度部分激发粒子产生受激发射导致部分粒子损耗速度粒子数N2降速度激发原子会参加频率受激发射中增益曲线处增益降阈值产生凹穴理凹穴称烧孔效应
调整腔长时两侧烧孔中心重合形成凹陷兰姆凹陷现象广泛应光频率稳频技术中
345题选二题（题12分）
3． 假行波放器输出光强放介质谱线轮廓子级粒子数权重子受激发射吸收系数试推导出增益系数表达式（12分）
解：受激吸收产生量密度减
受激发射产生量密度增
非简时
式光程z积分：
中
增益系数
4． 空腔带宽波长跃迁试问（1）跃迁频率宽度少？（2）频带宽度范围存模式数目少？（3）发发射光子出现某模式率少？
解：（1）跃迁频率宽度
（2）频带宽度范围存模式数目
（3）发发射光子出现某模式率
5． 模激光器模数1000激光器腔长15m输出均功率1瓦认模振幅相等（1）试求锁模情况光脉周期宽度峰值功率少？（2）采声光损耗调制元件锁模时调制器加电压试问电压频率？
解：（1）模间距：
光脉周期：
光谱宽度：
光脉宽度：
脉重复率：
脉量：
峰值功率：
（2）声光调制器电压频率
三 选择题（请正确答案处√2×11分）
1．根黑体辐射维恩位移定律辐射强度波长 Å·K 体(300K)时辐射属
(A) 见光 (B)红外 (C) √远红外光
2假物质粒子具定态基态E1(布居数N1)激发态E2(布居数N2)列种属非热衡态布居数反转
（A）√N2＞N1 （B）N2N1 （C）N2＜N1
3已知发发射系数受激发射系数较短波长激光例紫外X射线激光器相长波长激光器产生激光输出
(A) √更难 (B)更易 (C)波长关
4．光通粒子数布居反转物质般
(A) √放 (B)衰减 (C)变化
5．兰姆凹陷面种物质中产生
(A)均匀增宽介质 (B) √非均匀增宽介质 (C)高压气体
6．电光调Q激光器调制电压波形般
(A) √方波 (B)正弦波 (C)余弦波
7．列种情况激光级布居数容易实现反转
(A) 二级系统 (B)三级系统 (C) √四级系统
8．电光调制器半波电压产生相位差
（A）90度 （B）45度 （C）√180度
9．氦氖激光器中激光跃迁发生 级间氦原子成氖原子激发机制
(A) √氖原子 (B)氦原子 (C)氦氖原子
10．锁模激光脉宽度激光振荡数目N者工作物质荧光带宽
（A）成正 （B）√成反 （C）关
11．假模振幅相锁模锁模激光器单脉峰值功率相
（A）√N倍 （B）N倍 （C）相
四 填空题(3×12分)
13 激光光源普通光源相具三方面优点：
（1） 单色性高 （2） 方性 （3）相干性高（者亮度高）
14 辐射量交换三基程：
（1） 受激吸收 （2） 受激发射 （3） 发发射
15 激光器三基组成部分：
（1） 工作物质 （2） 谐振腔 （3） 驱动源
16 声光调制器四组成部分：
（1） 声光介质 （2） 换器 （3） 驱动电源 （4）吸声声反射材料
17 谐振腔中稳定驻波腔振荡模振荡模（1）定偏振 （2）定 频率 （者 波长 ）（3）定 方
18 激光谐振腔两作提供（1） 反馈放 （2） 选择模式
19 激光器锁模产生超短脉原理通常两种分析方法
（1） 时间 域（2） 频率 域
20 闭合腔三维尺寸写出该腔形成驻波（波长）条件（1）（2）（3）
21 激光调制调制性质分：
（1） 振幅 调制（2） 相位 调制（3） 频率 调制（4）强度 调制
22 超短脉压缩色散补偿技术（1） 棱镜 法（2） 光栅 法
（3） 啁秋 镜法
23 饱吸收染料置腔激励初始阶段染料吸收造成腔 __光子高 损耗时腔呈关闭态着激励增加工作物质粒子数反转密度升形成超辐射强荧光染料吸收趋_饱__突然变透明腔呈接通态激光振荡产生巨脉
24 实空间体积空间模体积空间模密度（1）振荡模2相互垂直偏振模 空间模体积（2） 振荡模总数（3）实空间模密度（单位体积单位频率间隔振荡模数）（4）
三 问答综合题 （12题必做345题选道）
12题必做
1． 图带偏振器调Q激光器原理图中电光晶体应加半波电压四分波电压什？
工作物质 偏振器 电光晶体
调Q激光输出
全反镜 电压V 部分反射镜
解：电光晶体应该加半波电压工作物质发射荧光偏振器1加半波电压电光晶体时偏振方旋转90度通偏振器2偏振器2全反射全反射镜2全反射镜2反射回偏振器2反射电光晶体偏振旋转90度通偏振器1工作物质放全反射镜1形成激光振荡突然撤消电光晶体半波电压放偏振器1电光晶体激光偏振方变偏振器2输出调Q激光脉电光晶体加四分波电压时偏振器1形成偏振光通电光晶体变成圆偏振光部分透偏振器2部分全反射镜2反射原路返回电光晶体产生90度相位差部分通偏振器1形成激光振荡
2． 解释非均匀加宽介质增益曲线烧孔现象兰姆凹陷应
解：低气压增益中心频率非均匀加宽介质谐振腔某模光子作速度部分激发粒子产生受激发射导致部分粒子损耗速度粒子数N2降速度激发原子会参加频率受激发射中增益曲线处增益降阈值产生凹穴理凹穴称烧孔效应
调整腔长时两侧烧孔中心重合形成凹陷兰姆凹陷现象广泛应光频率稳频技术中
345题选二道
3． 假行波放器输出光强放介质谱线轮廓子级粒子数权重子受激发射吸收系数试推导出增益系数表达式
解：受激吸收产生量密度减
受激发射产生量密度增
非简时
式光程z积分：
中
增益系数
4． 三级系统红宝石调Q激光器中（）全部离子激发级产生激光脉设红宝石直径长度浓度巨脉宽度10ns求输出激光量脉功率
5．掺钕钇铝石石榴石(NdYAG)激光器振荡线宽（荧光谱线中产生激光振荡范围）腔长05米试计算激光器参量：（1）模频率间隔（2）容纳模数目（3）假设模振幅相等求锁模脉宽度周期
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