2025年大学专科（光电子技术）激光设备调试综合测试题及答案

2025年大学专科（光电子技术）激光设备调试综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.光电子技术中，激光产生的核心原理是基于（）A.受激吸收B.自发辐射C.受激辐射D.热辐射2.激光的特性不包括以下哪一项（）A.高方向性B.高单色性C.高能量密度D.低频率稳定性3.对于激光设备中的光学谐振腔，其主要作用是（）A.增加激光功率B.提高激光频率C.实现光的反馈放大D.改变激光波长4.以下哪种材料常用于制作激光增益介质（）A.金属B.半导体C.陶瓷D.玻璃5.在光电子技术中，激光调制的目的是（）A.改变激光颜色B.控制激光传播方向C.改变激光的某些参数D.增强激光能量6.激光设备调试时，需要检测激光的功率，常用的功率计原理是基于（）A.光电效应B.热电效应C.光热效应D.声光效应7.激光的相干性主要取决于（）A.激光介质B.光学谐振腔C.泵浦源强度D.环境温度8.对于激光设备中的光束质量因子M²，其值越接近（）表示光束质量越好。A.0B.1C.2D.39.光电子技术中，激光通信利用了激光的（）特性。A.高方向性B.高单色性C.高能量密度D.高频率稳定性10.激光设备调试过程中，要保证激光的稳定性，需考虑的因素不包括（）A.电源稳定性B.环境振动C.空气湿度D.光学元件清洁度第II卷（非选择题共70分）二、填空题（总共5题，每题4分，把答案填在题中的横线上）1.激光产生的三要素是______、______和______。2.常见的激光调制方式有______调制、______调制和______调制。3.激光设备中的光学聚焦系统主要由______和______组成。4.激光的波长范围很广，其中可见光激光的波长范围大致在______nm到______nm之间。5.光电子技术中，用于检测激光光斑形状的仪器是______。三、简答题（总共3题，每题10分，简要回答问题）1.简述激光产生的基本过程。2.说明激光设备调试中如何检测激光的波长准确性。3.光电子技术中，激光加工有哪些优点？四、材料分析题（总共2题，每题15分，阅读材料，回答问题）材料：在激光设备调试中，遇到了激光功率不稳定的情况。经过检查，发现激光增益介质的温度有所波动。已知激光增益介质的温度变化会影响激光的输出功率，一般来说，温度升高，激光功率会下降；温度降低，激光功率会上升。1.请分析激光增益介质温度波动对激光功率产生影响的原理。2.针对这种情况，提出至少两种解决激光功率不稳定的措施。材料：在对一台激光切割设备进行调试时，发现切割精度不够。经过仔细观察和分析，发现激光光斑的大小不均匀。激光光斑大小不均匀会导致切割边缘不整齐，影响切割精度。1.阐述激光光斑大小不均匀对切割精度产生影响的具体表现。2.说明如何调整激光设备以改善激光光斑大小不均匀的问题。五、综合应用题（1题，20分，结合所学知识，解决实际问题）某激光设备用于材料表面处理，要求激光能量密度达到一定值才能有效处理材料。已知激光功率为P，光斑面积为S，激光作用时间为t。1.请写出激光能量密度的计算公式。2.若激光功率P=10W，光斑面积S=5mm²，激光作用时间t=2s，计算此时的激光能量密度。3.为了达到更好的材料表面处理效果，需要将激光能量密度提高到原来的2倍。在光斑面积不变的情况下，应如何调整激光功率和作用时间？请说明理由。答案：一、选择题1.C2.D3.C4.B5.C6.A7.B8.B9.A10.C二、填空题1.激光工作物质、泵浦源、光学谐振腔2.幅度、频率、相位3.物镜、聚焦镜4.380、7805.光斑分析仪三、简答题1.首先，泵浦源向激光工作物质输入能量，使工作物质中的粒子实现能级跃迁，形成粒子数反转分布。然后，处于高能级的粒子在光学谐振腔的作用下，产生受激辐射，输出激光。2.可使用波长计直接测量激光的波长。也可以通过与已知标准波长的激光进行对比，利用干涉等原理来判断波长准确性。3.激光加工具有加工精度高、热影响区小、加工速度快、可加工多种材料等优点。四、材料分析题1.激光增益介质温度变化会影响介质中粒子的能级分布和跃迁几率，从而改变受激辐射的效率，最终导致激光功率不稳定。2.措施一：安装温度控制系统，保持增益介质温度恒定。措施二：选择热稳定性好的激光增益介质。1.激光光斑大小不均匀会使切割时不同部位能量分布不同，导致切割边缘参差不齐，尺寸精度难以保证。2.可调整激光光学聚焦系统，优化光路，使光斑均匀。也可检查激光发生器，确保输出光束质量均匀。五、综合应用题1.激光能量密度=P/S2.先将5mm²换算为5×10⁻⁶m²，能量密度=10W/(5×10⁻⁶m²