《激光原理与技术》习题集三

1、激光原理与技术习题十三 （调Q技术-原理部分）班级 序号 姓名 等级 1、调Q激光器的脉宽为 量级。 （A）s (B) ns (C) ps (D) fs 2、为什么调Q时增大激光器的损耗的同时能造成上能级粒子数的积累？3、实现调Q对激光器的基本要求是什么？4、普通脉冲激光器的峰值功率不高的主要原因是什么？5、简述调Q技术的基本思想6、红宝石调Q激光器输出镜反射率为r1=0.96,另一镜反射率在r2=0.1到r2=1之间变化, 红宝石棒与腔长同为L=20 cm,截面积S=10mm2,红宝石发射截面21=2.510-24m2,设Q开关在反转粒子数达到r2低反射率所对应的阈值时开启, 求jm及Pm(

2、光波长l= 694.3nm,折射率n=1.76)。7、若调Q激光器的腔长L大于工作物质长l，及分别为工作物质及腔中其余部分的折射率，试求峰值输出功率Pm表示式。激光原理与技术习题十四（调Q技术部分）班级 序号 姓名 等级 1、试画出带偏振器的KDP电光调Q激光器结构示意图，并简述其工作原理。2、在双45LN电光调Q激光器中，常采用光预偏置技术。请问何为光预偏置技术？3、脉冲透射式调Q技术又称“腔倒空”技术，请解释“腔倒空”，并举例说明。4、声光调Q激光器的机理是什么？试举例说明5、请解释利用可饱和吸收体调Q激光器的工作原理，“漂白”的含义是什么？试举例说明。激光原理与技术习题十五（锁模）班级

3、序号 姓名 等级 一、选择题1、右图是某锁模脉冲激光器输出的RF频谱,则此脉冲激光器的重复频率为: GHz。(A) 2.5 (B) 5 (C) 10 (D) 502、如上题图,则此脉冲激光器的重复周期为: s。(A) 200 (B) 2.010-8 (C) 2.010-10 (D) 2.010-123、某一锁模激光器输出谱线形状近似于高斯函数，在变换极限下，其时间-带宽乘积约为 。(A) 0.441 (B) 0.315 (C) 0.882 (D) 1.3214、一锁模He-Ne激光器振荡带宽为600MHz，输出谱线形状近似于高斯函数，其相应的脉冲宽度为： 。(A) 0.74ns (B) 1ns

4、 (C) 1ps (D) 1fs二、填空题1、在相关测量法中，设被测光场的光强为I(t)， 则二阶相关函数的定义为 。2、设多模激光器的所有振荡模均具有相等的振幅，超过阈值的纵模共有2N+1个，与自由运转的激光器的平均功率相比，由于锁模，其峰值功率增大了 倍。3、利用可饱和吸收体锁模的激光器，称为 激光器。 三、简答题1可饱和吸收体可压缩输入的脉冲信号，试说明其机理。四、计算题1、一锁模氩离子激光器，腔长1m，多普勒线宽为6 000MHz，未锁模时的平均输出功率为3W。试粗略估算该锁模激光器输出脉冲的峰值功率、脉冲宽度及脉冲间隔时间。激光原理与技术习题十六（选模技术）班级 序号 姓名 等级 一

5、、填空题1、谐振腔对不同阶数的横模有不同 损耗，这一性能是实现横模选择的基础。 2、激光器的振荡频率范围是由工作物质的 决定。3、为了有效的选择横模，衍射损耗在模的总损耗中必须 。二、简答题1、模式选择的一般步骤是什么？2、阐述短腔法选纵模的原理，并简要说明该方法的适用场合？三、计算题1、激光工作物质是钕玻璃，其荧光线宽=24.0nm，折射率=1.50，能用短腔选单纵模吗？为什么？2、一台红宝石激光器，腔长，振荡线宽，在腔内插入标准具选单纵模（），试求它的间隔及平行平板的反射率。3、图示激光器的M1是平面输出镜，M2是曲率半径为8cm的凹面镜，透镜P的焦距F=10cm，用小孔光阑选TEM00模

6、。试标出P、M2和小孔光阑间的距离。若工作物质直径是5mm，试问小孔光阑的直径应选多大？激光原理与技术习题十七（光放大技术）班级 序号 姓名 等级 1、“光束质量”常用M2参数来描述，其物理实质是将实际光束与 进行比较。2、一个YAG激光放大器，对一矩形光脉冲放大，已知光束截面是，光子能量，脉宽为，能量为，若要求放大到，则放大介质的长度应为 .(A) 4.62cm (B) 7.44cm (C) 8.64cm (D) 1.55cm3、再生式放大技术可分为 和 两种。4、FP腔半导体激光放大器是个偏置在 以下的半导体激光器。5、光纤拉曼放大器的优点是传输与放大同时进行，但需要较强的 和很长的光纤。

7、6、强脉冲放大有何特点？其机理是什么？为将强脉冲无畸变放大，应如何操作？7、设计激光放大器时应考虑那些因素？8、何为再生式放大技术？9、何为注入锁定技术？激光原理与技术习题十八（倍频技术）班级 序号 姓名 等级 1、 在强激光的作用下，介质会表现出非线性效应，此时，介质的极化强度可表示为 。2、对三阶非线性效应，介质的极化率、折射率和吸收系数都是 的函数。3、三阶非线性克尔介质的折射率可表示为 。4、倍频光子是由两个基频光子 产生的。符合能量守恒定律。5、Nd:YAG激光器发出激光的波长是1.06m，经倍频后，可得到波长为 的激光。6、绘出三波耦合的原理示意图，并写出相应的能量守恒与动量守恒方程7、光学二次谐波，