交大激光技术答案.docx

1. 国际上激光发展历史上的一些关键发明与发现。 相关概念的提出1893年，布卢什提出简单的平面镜谐振腔概念。 1917年，爱因斯坦提出“受激辐射”的概念。 1942年，汤斯 产生微波激射的想法。1950年，光泵。 1951年，核自旋能级反转 。 微波器件的研制成功1953年，汤斯造出第一台微波激射器。 1954年，巴索夫与普罗霍罗夫合作，制出一台氨分子束量子振荡器。 激光理论1958年，肖洛和汤斯提出了“激光原理” ，发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础 。 1958年，巴索夫提出利用半导体制造激光器的可能性。1962年，玻璃体激光器；拉曼激光；GE公司的Hall第一台GaAs半导体激光器问世。 1963年发明光纤激光器 。瓦级光纤激光功率输出的技术飞跃在1990年得到了实现，当年一台4瓦的掺铒光纤激光器被报道 。 1963年，N2激光器；及紫外激光器。1964年，首次实现全固态激光器输出；离子激光器；染料饱和调Q；锁模激光；CO2激光器；高温YAG连振荡；电子束激励CdS激光器。 1965年，化学激光；光参量振荡；色心激光；第一台可产生大功率激光的器件二氧化碳激光器诞生。1966年，染料激光器问世；第一台射线激光器研制成功，亚皮秒脉冲（fs)。2. 中国激光技术发展历史上的一些关键发明与发现 初期发展1957年，王大珩等在长春建立了我国第一所光学专业研究所中国科学院（长春）光学精密仪器机械研究所。1961年夏，王之江主持，我国第一台红宝石激光器研制成功（在长春光机所） 。 1963年 ，邓锡铭等第一台He-Ne激光器 ；干福熹等掺钕玻璃激光器 ；1963年 ，王守武等 ，GaAs同质结半导体激光器 1964年 ，万重怡等 ，脉冲Ar+激光器 ； 1965年 ，王润文等 ，CO2分子激光器 ； 1966年 ，邓锡铭等 ，CH3I化学激光器 ；屈乾华等 ，YAG激光器 ； 研制出遥控脉冲激光多普勒测速仪。 1974年研制成功我国第一台多程片状放大器，把激光输出功率提高了10倍，中子产额增加了一个量级。20世纪80年代取得前所未有的进步1984年，BBO晶体（硼酸钡）透紫外非线性晶体（中国人发明）； 1986年，“863”计划七大领域中有激光技术和光电子技术。“神光-”激光装置建成，达到国际同类装置的先进水平。90年代，又研制了 “神光-”装置，并即将投入运行。 1984年，半导体激光泵浦固体激光器；BBO晶体（硼酸钡）透紫外非线性晶体（中国人发明）。1989年， LBO （硼酸钾晶体）非线性透紫外（中国人发明） 3. 激光器的基本组成和各个组成的作用激光器的组成：工作物质+谐振腔+激励源，工作物质是激光器的核心，激励源泵浦的概念 泵浦就是由外界能量激励实现粒子数反转提供能量，谐振腔：能量功率反馈， 轴向选模4. 全固态激光器的基本概念和全固态激光器的优点全固态激光器是以半导体做泵浦源的固体激光器。 全固态激光器的优点：效率高（30%）、（功率和频率）稳定性高、光束质量好、寿命长、结构紧凑、体积小、重量轻等 5. 高斯光束的基本概念（？），能够画出高斯光束波阵面，并标出束腰位置、发散角和共焦参数等。(第三章) w0束腰半径 R波阵面曲率半径（或）发散角b共焦参数M2 6. 描述高斯光束传输的ABCD定律（？）7. 如果给出稳定腔内某一点的往返传输矩阵，能够求出的该点的光束半径和曲率半径等参数。（？）8. 可能存在的激光波阵面的种类（？）9. 调Q激光器的基本工作原理，调Q技术的种类，并能画出各调Q激光器的结构示意图在泵浦开始时，使腔处于低值（大）状态，使其不能形成振荡，上能级的反转粒子数就可以大量的积累，当积累到最大值时，突然使值增大（减小）激光振荡迅速建立起来，在极短的时间内上能级的反转粒子被消耗，转变为腔内的光能量，从腔的输出端以单一脉冲形式释放出来，从面有一个强的激光巨脉冲输出。目前的调技术 有电光调声光调 转镜调 （主动式调）色心晶体调 染料调 （被动式调）10. 锁模技术的种类，锁模激光特点（?）主动锁模 被动锁模 自锁模 同步泵浦锁模11. 什么叫相位匹配，能够以单轴晶体为例说明相位匹配的种类12. 能够画出电光调Q倍频激光器的结构示意图13. 能够画出连续和准连续内腔双通倍频激光器的结构示意图 连续和准连续内腔倍频激光器，14. 能够够画出Spectrum Physics公司的全固态绿光激光器的结构示意图15. 什么叫参量振荡器，参量振荡器的种类光参量振荡器（Optical Parametric Oscillator，简称OPO）既是非线性光学频率变换的器件，又是波长可调谐的光源，具有调谐范围宽、结构简单及工作可靠等优点。种类分为：双谐振（DRO）：最大调谐范围为0.6842.36mm。单谐振（SRO）16. 激光放大器及其种类，并能画出结构示意图，行波放大器的优点放大器的分类：长脉冲放大器（也称连续放大器） 脉冲放大器 超短脉冲放大器 行波放大的优点：介质的破坏阈值大大提高；多级行波放大逐级扩大激光束的孔径而每级工作物质的长度可缩短，有利于防止超辐射和自聚焦破坏；振荡器决定脉冲宽度、谱线宽度和光束发散角，而放大器决定脉冲能量和功率，所以二者结合既可以得到优良的激光特性，又大大提高输出激光的能量和功率。17. 再生放大技术和种类将一光束质量好的微弱信号注入一个激光（振荡）器中，注入的光信号作为一个“种籽”控制激光振荡的产生，即让激光振荡是在这个“种籽”的基础上而不是从噪声中发展起来，并得到放大之后输出外，从而得到光束性能优良、功率高的激光。 再生放大种类：外注入再生放大和自注入再生放大18. 激光标准等级（按照MPE和AFL划分4个危险等级）19. 激光伤害的类型和伤害的主要部位20