激光技术考试题库及答案

激光技术考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.激光的英文缩写LASER完整含义是？A.LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiationB.LightAbsorptionbySpontaneousEmissionofRadiationC.LaserAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiationD.LightAmplificationbySpontaneousEmissionofRadiation答案A2.构成激光器的三个基本部分是？A.工作物质、谐振腔、泵浦源B.工作物质、腔镜、电源C.谐振腔、泵浦源、冷却系统D.工作物质、反射镜、输出镜答案A3.属于激光横模标记的是？A.TEM​B.TE​C.TM​D.HE​答案A解析激光横模通常用TEM​mn表示，其中m,4.下列哪种展宽属于均匀展宽？A.多普勒展宽B.自然展宽C.晶体缺陷展宽D.碰撞展宽答案D解析均匀展宽中每个原子的谱线相同，主要来自碰撞展宽和自然展宽。多普勒展宽属于非均匀展宽。5.在增益介质中，实现粒子数反转的条件是？A.泵浦功率足够大B.介质长度足够长C.具有亚稳态能级结构且泵浦足够强D.工作物质温度足够低答案C6.当谐振腔的g1A.稳定腔B.非稳腔C.临界腔D.共焦腔答案B解析共轴球面腔稳定性条件为0≤g17.调Q技术的主要目的是？A.提高激光输出功率的稳定性B.获得高能量、窄脉冲的激光输出C.改善激光光束质量D.实现激光频率连续调谐答案B8.He-Ne激光器属于？A.固体激光器B.气体激光器C.液体激光器D.半导体激光器答案B9.激光纵模间隔ΔνA.ΔB.ΔC.ΔD.Δ答案B解析纵模间隔Δν=c10.激光与普通光相比最本质的特点是？A.亮度高B.单色性好C.相干性好D.方向性好答案C解析相干性是激光区别于普通光的最本质特性。二、填空题（每空2分，共20分）1.光在介质中传播时，当增益系数G________总损耗系数α时，才能产生振荡输出激光。答案大于等于2.谐振腔的作用有提供轴向模式选择和________。答案提供正反馈（或限制光束方向）3.常见的气体激光器有He-Ne激光器、________激光器、CO​2答案Ar​+4.激光器的三个基本组成部分是工作物质、泵浦源和________。答案谐振腔5.高斯光束的腰斑半径ω0与瑞利长度zR的关系式为答案π6.红宝石激光器的工作物质是________（填化学式）。答案Al2O3掺Cr​3+（或Cr​7.主动锁模是在谐振腔内插入________调制器来实现。答案频率（或相位、振幅均可）8.激光加工中利用________效应进行切割和打孔。答案热（或光热效应）9.若L为腔长，R1,R2为两球面镜曲率半径，则答案g1=10.四能级系统比三能级系统更容易实现粒子数反转，因为________。答案下能级不易积累粒子数（或下能级寿命很短，易抽空）三、简答题（每题10分，共30分）1.简述激光产生的必要条件。答案（1）具有能提供光学增益的工作物质；（2）实现粒子数反转（上能级粒子数大于下能级）；（3）存在谐振腔提供足够的光反馈，使增益大于损耗。解析需强调增益、反转、反馈三个环节，缺一不可。2.说明激光的纵模和横模概念，并写出纵模间隔公式。答案纵模是沿谐振腔轴线方向不同的驻波模式，对应不同的振荡频率，纵模间隔Δν=c/(解析要区分纵模和横模的物理图像。3.解释调Q技术的基本原理及其作用。答案调Q技术通过控制谐振腔的损耗（Q值），在泵浦初期使腔损耗很大（低Q），阻止激光振荡，使增益介质积累大量上能级粒子；当反转粒子数达到最大值时，突然降低损耗（高Q），形成巨脉冲输出。作用是压缩脉冲宽度至纳秒级，大幅提高峰值功率。解析关键是“低Q储能，高Q快释放”。四、计算题（每题15分，共30分）1.平凹谐振腔由一曲率半径R=1 m的凹面镜和一平面镜组成，腔长L=答案对于平面镜取R1=∞，则