考研 華科激光原理考研題2002-2014.doc

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1、華科考研激光原理2002--2014真題2013年一、簡答：1.說出激光器的兩種泵浦方式，并分別舉個例子。2.什么是空間燒孔？并說明對激光器模式的影響。3.試寫出二能級的速率方程。并證明二能級不能產(chǎn)生自激震蕩（設(shè)f1=f2）。4.說出三種粒子躍遷的方式。并給出各自的特點。5.什么是增益飽和，在激光器增益中的作用。二、三、就是那個三個鏡的三角環(huán)形腔，周版書上的原題，求腔的穩(wěn)定性。四、激光模式的匹配。兩個平凹腔，分別給出腔長和半徑，先計算穩(wěn)定性，再求透鏡放在兩腔之間什么地方以及透鏡的焦距才能實現(xiàn)兩高斯光速的

2、匹配。五、大信號增益。（1）給出初始光強I0>>??飽和光強Is，和腔長L求輸出光強；（2）求極限光輸出功率（單位輸出面積的）。2012年題型：簡答題5個，一個10分。計算4個，一個25分。一、簡答：1，什么是蘭姆凹陷，說明形成條件。2，何為激光模式，解釋橫模、縱模。3，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度大于零時，是否能形成穩(wěn)定振蕩，說明理由。4，非均勻加寬和均勻加寬各有什么特點？5，高斯光束有什么特點？二、計算：1、某諧振腔中除兩反射鏡外所有光學(xué)元件的矩陣元是(ABCD)（2*2矩陣），求證其穩(wěn)定性條件為0

3、其中g(shù)1=A-B/R1，g2=C-B/R2具體g1，g2的表達(dá)式可能有誤，供參考2，某腔中有兩個模式，頻率分別為v1，v2，且v0

4、模式競爭。二、求所示諧振腔的穩(wěn)定性三、一種三能級系統(tǒng)激光器，其S32=5*106s-1,S21=0,A21=3*102s-1,A31=3*106s-1,g1=g2,腔只存在一個諧振模，不計各種損耗：a）求在外界泵浦情況下，該激光器的激光形成過程；b）列出完整的速率方程；c）穩(wěn)態(tài)時，如果介質(zhì)激光上下能級粒子數(shù)相等，則應(yīng)為多少？四、在一種Ar+激光器中，其產(chǎn)生的高斯光束束腰半徑為0.41mm，束腰位置恰好在某凸透鏡前表面上，該激光器的輸出功率為400W，透鏡焦距為10mm，試計算Ar+激光器發(fā)射的激光經(jīng)透鏡

5、聚焦后，焦點處光斑半徑的平均功率密度。（Ar+激光波長為514.5nm）五、有一連續(xù)行波激光放大器，工作物質(zhì)具有均勻加寬線型，中心頻率v0處的小信號增益系數(shù)為Gm，工作物質(zhì)的損耗系數(shù)為α，入射光頻率為v0，其有效面積為A，求放大器的最大極限輸出功率Pm。六、如何利用短腔法選取單縱模？激光工作物質(zhì)是釹玻璃，其熒光線寬ΔλF=24.0nm，折射率η=1.50，能用短腔法選單縱模嗎？為什么？2011年（網(wǎng)上版本）一：簡答題每年的簡答題都小異，今年考的也是增益飽和，蘭姆凹陷，三能級和四能級的差別，這些概念相信每

6、一個看了資料的人都很清楚，今年唯一不同的考題是“各舉一個三能級和四能級激光器的例子，并說明它們的中心波長”，我相信這個問題難倒了很多人，這道題目我應(yīng)該也沒有拿到全部的分?jǐn)?shù)。其他的都常規(guī)，就不做贅述了。二：計算題1.求一個透鏡系統(tǒng)的光線傳輸矩陣。上面的圖像畫的很粗糙，很抱歉，但是意思到了，題目本身就是給出了各個透鏡的參數(shù)，要求寫出該系統(tǒng)的傳輸矩陣。相關(guān)知識參見克成編寫的《激光原理》第二章第一節(jié)，這道題屬于送分型的題目，只要知道反射鏡，空氣，凸透鏡的傳播矩陣，利用線性代數(shù)的知識進行簡單的計算就可拿到滿分，最

7、后題目要求算出該系統(tǒng)穩(wěn)定的條件，公式就是-1<0.5(A+D)<1,看過課本的同學(xué)都明白，不多做解釋，還不明白的話，直接q我，我再詳細(xì)講解。2.這一道計算題參見克成老師編寫的《激光原理》44頁，與這道題幾乎完全一樣，還需要了解的知識就是46-47頁的相關(guān)容，因為它需要先計算出成像的位置。這是一道按部就班的題目，也可以說是送分的，這道題屬于課本上一個很經(jīng)典的計算題模型。3.這道題考的容就是克成編寫的《激光原理》148頁的容，看了03-07年的真題的同學(xué)都知道這道題考的是什么了，這道題每年都會考，只有2種變

8、化，要么是單向傳輸?shù)那?，要么是震蕩的腔，完全送分的題目，不多做解釋，不明白的話qq我，我再給詳細(xì)講解這道題。4，應(yīng)該還有一道題是考的三能級和四能級的速率方程吧，參見課本137-143，很抱歉，實在不太記得了，一般跟往年的相似的題目都是直接寫答案的，所以印象不深了，相信你們明年考完的感覺肯定和我一樣，確實很多題目都是直接默寫答案的類型。這就是激光原理，所以說完全是一門10天突擊130的科目。三：綜合題這道題考的知識是短腔法選模，參見克成《激光