10级激光原理及应用试卷a-2

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1、考试课程：班级：姓名：学号：-------------------------------------------------密----------------------------------封-----------------------------线----------------------------------------------------------------------------------------------------------密-------------------------------

2、---封-----------------------------线---------------------------------------------------------武汉工业学院2012–2013学年第二学期期末考试试卷（A卷）课程名称激光原理及应用课程编号12140102注：1、考生必须在<武汉工业学院学生考试用纸>上答题，答题时需注明大、小题号2、答题纸共1页----------------------------------------------------------------------------

3、---------------------------------------------------------一、单项选择题（每题3分，共30分）1、氢原子的2P态对应的电子状态数目为（）。(A)、2；(B)、4；(C)、6；(D)、8。2、氖原子所发波长的光谱所对应的的两个能级的平均寿命为：态的，态的。则其谱线的自然增宽约为（）。(A)、8MHz；(B)、13.3MHz；(C)、5.3MHz；(D)、21MHz。3、在一定频率下，气体的多普勒增宽只取决于气体的（）。(A)、温度和原子量；(B)、压强和温度；(C)、压强和原

4、子量；(D)、原子量和分子数。4、要使受激辐射成为增益介质中的主要发光过程，则要求（）。(A)、；(B)、；(C)、；(D)、。5、已知两块反射镜的曲率半径分别为、，其中，用它们组成稳定腔，则腔长的范围是（）。(A)、；(B)、；(C)、；(D)、。6、假设激光器腔长，两反射镜的反射率，，内损耗系数，则增益系数的阈值等于（）。(A)、0.67；(B)、1.67；(C)、2.67；(D)、3.67。7、在普通的原子辉光放电中，荧光光谱的线宽，对于腔长为的气体激光器，设折射率等于1，则腔内出现的纵模数为（）个。(A)、1；(B)、2

5、；(C)、3；(D)、4。8、方形镜对称共焦腔中，与模式具有相同频率的模式是（）。(A)、；(B)、；(C)、；(D)、。9、在对称共焦腔中，曲率最大的等相位面位于（）处。(A)、焦点；(B)、反射镜面；(C)、无穷远；(D)、不确定。10、若激光相位测距量程要求达到5Km，测量最小可分辩距离为1mm，而测相灵敏度为2π/1000，满足上述技术要求的调制频率至少要（）个。(A)、1；(B)、2；(C)、3；(D)、4。二、填空题（每题3分，共30分）11、共焦腔气体激光器，若腔长，，则其基模的远场发散角。12、如果方形镜一般稳定

6、腔的两块反射镜的曲率半径分别为，，腔长，设折射率等于1。则模（）的谐振频率。13、对于非均匀增宽介质，激光单纵模的选取方法常见的主要有、、三种方法。14、实现激光偏转的途径主要有、和等。15、激光器中，充以一定比例的气，主要起的辅助作用。16、一对称共焦腔的腔长L＝0.40m，波长，束腰半径，则离腰50cm处的光束有效截面半径。第1页(共2页)17、双频激光干涉仪利用光的多普勒效应测量反射镜的运动速度和位移，如果光电探测器累计计数脉冲数为1000，激光器的，则测量反射镜的位移量为。18、He-Ne激光器辐射光波，其方形镜对称共焦

7、腔，腔长L＝0.2m。腔内同时存在，，横模。若在腔内接近镜面处加小孔光阑选取横模，如同时使，模振荡而抑制振荡，则光阑孔径应为。19、一高斯光束束腰半径，，今用一焦距f为3cm的短焦距透镜聚焦，已知腰粗离透镜的距离为60cm，则在几何光学近似下，聚焦后光束腰粗。20、有一多纵模激光器纵模数是1000个，腔长为1.5m，输出的平均功率为1W，认为各纵模振幅相等。则在锁模情况下，光脉冲的周期=、宽度=、峰值功率=。三、计算题（第21题10分，第22题20分，共30分）21、若He-Ne激光器的谐振腔的腔镜为圆形镜，，，腔长，设折射率等

8、于1，两反射镜的反射率，。试求：（1）TEM00和TEM10模之间的频率差。（2）假定TEM00q模的单程衍射损耗δ00<0.1%，维持该激光器振荡的最小增益系数为多大？22、下图为简化的四能级系统及其泵浦、跃迁示意图。试建立各能级的速率方程组、解出稳态工作时的