2-6 激光器的构成和振荡条件

激光共聚焦显微镜数量：一技术参数要求：1 激光器部分：1.1 激光光源：所有激光器必须使用长寿命固体激光器。

1.1.1红光固体激光：640nm或635nm。

1.1.2绿光泵浦固体激光：561nm或555nm。

1.1.3蓝光固体激光：488nm或473nm。

1.1.4近紫外固体激光：405nm 或408nm或410nm。

1.2 所有激光器所有谱线均必须由AOTF控制，为保证荧光定量测量，要求激光均设有光学反馈恒定输出光强度功能。

2 共焦扫描部分：2.1 激光扫描组件：激光扫描及成像组件一体化设计，保证最小的荧光损失。

2.2 通道数：两个以上独立的荧光通道；一个透射光专用通道。

2.3 检测器数量：2个以上大型荧光专用光电倍增器PMT；1个透射光专用光电倍增器PMT。

2.4 发射光探测方式：能够进行光谱扫描，用于测定标记荧光的光谱分布。

2.5 光谱型通道具备：光谱分辨力：≤2nm；光谱带宽调节精度：≤1nm。

2.6 光谱扫描范围：400-800nm。

2.7 光谱分光方式：光栅分光或棱镜分光。

2.8 针孔规格：全自动调节型，针孔的大小和调节范围：≥50-300微米。

2.9 扫描系统：独立式双镜扫描镜，线扫描速度（双向）：≥2800线/sec。

2.10扫描分辨率：≥扫描分辨率4096×4096像数点。

2.11 变倍扫描：最大倍数≥36×。

2.12 旋转扫描：0~360°任意角度扫描，1°增量。

2.13扫描模式：点扫描，矩形扫描，旋转扫描，任意线/面扫描，任意图形区域扫描，Clip扫描，Zoom In 扫描，任意角度扫描，及X，Y，Z，T，波长任意结合或同时组合。

2.14 透射光通道检测方法：微分干涉法检验。

2.15 有厚标本Z轴亮度校对系统：可以自动执行图像线性校对和非线性校对。

3全自动倒置显微镜系统3.1 电控部件：电动控制Z轴、物镜转盘、滤色镜转盘、切转观察方式、光源控制。

一 名词解释1. 损耗系数及振荡条件:0)(m ≥-=ααS o I g I ,即α≥o g 。

α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。

2. 线型函数：引入谱线的线型函数p v p v v )(),(g 0~=，线型函数的单位是S ，括号中的0v 表示线型函数的中心频率，且有⎰+∞∞-=1),(g 0~v v ，并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。

按上式定义的v∆称为谱线宽度。

3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。

4. 纵模竞争效应：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭的现象。

5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路，还是光频谐振腔，都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。

定义p v P w Q ξπξ2==。

ξ为储存在腔内的总能量，p 为单位时间内损耗的总能量。

v 为腔内电磁场的振荡频率。

6. 兰姆凹陷：单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线，在单模频率等于0的时候有一凹陷，称作兰姆凹陷。

7. 锁模：一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施，总是得到多纵模输出，并且由于空间烧孔效应，均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模，但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定，并具有确定的相位关系，则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。

这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。

8. 光波模：在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在，但在一个有边界条件限制的空间V内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。

9. 注入锁定：用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中，控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。

（分为连续激光器的注入锁定和脉冲激光器的注入锁定）。

系统科学的心得体会范文在我所学习的科学领域中，系统科学一直被认为是一种综合性的科学，它涉及了多个领域的知识和思维模式。

在我的学习和实践过程中，我深刻感受到了系统科学的重要性和独特性。

以下是我的一些体会和心得。

首先，系统思维是系统科学的核心。

系统思维可以被理解为一种思考问题的方法，它的主要特点是将事物看做一个整体，并尝试了解它们之间的相互作用和联系，而不是只看待它们的个别特征。

这种思维方式对解决同我们日常生活和工作中所面对的复杂问题非常重要。

例如，在经济管理学中，分析企业的运营绩效无法单独依靠营收或利润。

相反，要将其看做一个整体，考虑如何整合和优化运营的各个方面，以获取最佳的结果。

因此，系统思维可以帮助我们发现问题的本质，避免因片面的认知而导致的错误判断。

其次，系统科学强调的另一个方面是模型建立和数据分析。

在现代科学中，数据分析和建立相应的模型是至关重要的。

它们可以帮助我们更好地理解系统运作的原理和规律，从而指导我们采取行动。

例如，在应用数学中，我们会利用统计学方法和数据模型来研究一些自然现象，如天气和气候变化。

另外，在金融和投资领域，我们也经常需要使用模型来识别和评估各种风险，从而作出合理的决策。

所以，我们必须掌握数据分析和模型构建的相关技能，以便更好地应对复杂的现实问题。

最后，系统科学的另一个重要方面是决策与管理。

我们经常需要在固定的资源和信息条件下做出合理的决策。

通过系统科学，我们可以了解企业、政府及其他组织和机构的规划以及决策过程，并学习如何运用各种分析工具和技术来支持管理决策。

例如，在卫生学中，我们可以利用系统分析和模型确定如何针对公共健康问题投资资源和制定政策。

同时，我们也可以使用系统决策分析方法来帮助企业做出合理的投资决策，从而让企业更有效率地运作。

总的来说，系统科学的核心是系统思维。

其它方面如数据分析、建模和管理都是为了使系统思维更加成熟和有效。

在多年的学习过程中，我意识到，系统科学是一种十分综合和跨学科性的学科，它涵盖编程、工程、统计学、经济学等多个领域的知识。

各章复习要点第1章 激光原理概论1.光的波粒二相性，光子学说光是由一群以光速 c 运动的光量子（简称光子）所组成 2三种跃迁过程（自发辐射、受激辐射 和受激吸收）• 3.自发辐射和受激辐射的本质区别？• 4.在热平衡状态下，物质的粒子数密度按能级分布规律（正常分布）• 5.激光产生的必要条件:实现粒子数反转分布 • 6.激光产生的阈值条件：增益大于等于损耗 •7.激光的特点？•(1)极好的方向性（θ≈10-3rad)•(2)优越的单色性(Δν=3.8*108Hz,是单色 性最好的普通光源的线宽的105倍.•(3)极好的相干性(频率相同,传播方向同,相位差恒定)•(4)极高的亮度•光亮度:单位面积的光源,在其法向单位立体角内传送的光功率.•8激光器构成及每部分的功能νh E =λνc h c h c E m ///22===1激光工作物质提供形成激光的能级结构体系，是激光产生的内因2.）泵浦源提供形成激光的能量激励，是激光形成的外因3.）光学谐振腔①提供光学正反馈作用②控制腔内振荡光束的特性•9激光产生的基本原理(以红宝石激光器为例)•⑴Cr3+的受激吸收过程．•⑵无辐射跃迁•⑶粒子数反转状态的形成•⑷个别的自发辐射 •⑸受激发射 •⑹激光的形成 •10.模式的概念及分类11.纵模的谐振条件的推导及纵模间隔的计算。

第2章 激光谐振腔技术、选模及稳频技术 • 1.掌握三个评价谐振腔的重要指标•最简单的光学谐振腔是在激活介质两端适当的位置放置两个具有高反射率的反射镜来构成的，与微波相比，采用开腔。

1）平均单程功率损耗率πλπφ222⋅=⋅=∆q nL qnL q 2=λnLcqv q 2=反射损耗：衍射损耗：（圆形平行平面腔）2）谐振腔寿命3）谐振腔Q 值• 2.了解横模选择的两种方法(1)只改变谐振腔的结构和参数,使高阶模具有大的衍射损耗(2)腔内插入附加的选模器件 3两种常用的抑制高阶横模的方法 1.调节反射镜 ✓ 优点:方法简单易行 ✓ 缺点:输出功率显著降低 2.腔内加光阑高阶横模的光束截面比基横模大，减小增益介质的有效孔径，可大大增加高阶横模的衍射损耗• 4.理解三种单纵模输出的方法 •1）短腔法10ln21I I =δ4.12)(207.0aLd λδ=)1(R c Lt c -=dr L L R c L cQ δδλπλδπλπ+==-=1.22)1(.221210010ln 21ln 21ln21r r r r I I I I -===δ•2）法布里-珀罗标准距法•3）复合腔选纵模第5章 光电子显示技术• 1.黑白CRT 的构成及每部分的功能？ • 电子枪、偏转系统和荧光屏三部分构成• 2.黑白CRT 的基本工作原理？ndc m 2=∆ν•电子枪发射出电子束，电子枪受阴极或栅极所加的视频信号电压的调制，电子束经过加束极的加速，聚焦极的聚焦，偏转磁场的偏转扫描到屏幕前面的荧光涂层上，产生复合发光，最终形成满足人眼视觉特性要求的光学图像。

第三节 激光振荡条件本节介绍基于受激辐射光学振荡器的振荡条件。

1.3.1 激活介质由受激辐射和受激吸收公式很容易得到在两能级之间跃迁单位时间所产生的净光子密度()2112W n n dtdN -= （1.3-1）因此只要上能级原子数目大于下能级原子数目，012>-=∆n n n ，光子数就会随时间增加，就可能实现光放大；反之，光子数目就随时间减小。

然而热平衡状态下，总是上能级的原子数目比下能级原子数目小，012<-=∆n n n 。

所以要实现光放大，就必须实现高能级原子数目大于低能级上原子数目012>-n n （1.3-2）这个条件称为集居数反转（population inversion ），这种介质就是能够放大光信号的增益介质，称为激活介质（Active Medium ）。

实现集居数反转过程称为泵浦（pump ）。

有很多技术手段实现集居数反转称。

固体激光器中利用氙灯或氪灯发射的连续光谱辐照原子，通过吸收入射光谱中部分光谱产生反转（YAG 激光器）；气体激光器中利用气体放电的电子和原子（分子）的碰撞实现反转（He －Ne 激光器、CO 2激光器、Ar 离子激光器、N 2分子激光器）；半导体激光器中利用PN 结上的正向电压使费米能级发生移动实现电子在导带和价带之间反转；化学反应也可以实现反转；也有用一种激光器去泵浦另一种激光器实现反转（LD 泵浦YAG 激光器/CO 2激光泵浦远红外激光器/Ar 离子激光器泵浦染料激光器）。

1.3.2 光放大如图1-19所示，现在我们假设有一段已经实现集居数反转的介质，光从一个端面入射到激活介质中，入射光强为in I 。

可以证明，假设介质中的光速仍为C ，对于单色光，光强和光子密度成正比，cN h I ν=，cN W )(2121νσ=（见第三章）。

其中)(21νσ为与入射光频率有关的一个常数。

现在我们考虑介质内z 处和z+dz 处的光强)(z I 和)(dz z I +。

激光原理名词解————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一 名词解释1. 损耗系数及振荡条件:0)(m ≥-=ααS o I g I ,即α≥o g 。

α为包括放大器损耗和谐振腔损耗在内的平均损耗系数。

2. 线型函数：引入谱线的线型函数pv p v v )(),(g 0~=，线型函数的单位是S ，括号中的0v 表示线型函数的中心频率，且有⎰+∞∞-=1),(g 0~v v ，并在0v 加减2v ∆时下降至最大值的一半。

按上式定义的v ∆称为谱线宽度。

3. 多普勒加宽:多普勒加宽是由于做热运动的发光原子所发出的辐射的多普勒频移所引起的加宽。

4. 纵模竞争效应：在均匀加宽激光器中，几个满足阈值条件的纵模在震荡过程中互相竞争，结果总是靠近中心频率0v 的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其他纵模都被抑制而熄灭的现象。

5. 谐振腔的Q 值:无论是LC 振荡回路，还是光频谐振腔，都采用品质因数Q 值来标识腔的特性。

定义p v P w Q ξπξ2==。

ξ为储存在腔内的总能量，p 为单位时间内损耗的总能量。

v 为腔内电磁场的振荡频率。

6. 兰姆凹陷：单模输出功率P 与单模频率q v 的关系曲线，在单模频率等于0的时候有一凹陷，称作兰姆凹陷。

7. 锁模：一般非均匀加宽激光器如果不采取特殊的选模措施，总是得到多纵模输出，并且由于空间烧孔效应，均匀加宽激光器的输出也往往具有多个纵模，但如果使各个振荡的纵模模式的频率间隔保持一定，并具有确定的相位关系，则激光器输出的是一列时间间隔一定的超短脉冲。

这种使激光器获得更窄得脉冲技术称为锁模。

8. 光波模：在自由空间具有任意波矢K 的单色平面波都可以存在，但在一个有边界条件限制的空间V 内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k 的平面单色驻波;这种能够存在腔内的驻波成为光波模。

9. 注入锁定：用一束弱的性能优良的激光注入一自由运转的激光器中，控制一个强激光器输出光束的光谱特性及空间特性的锁定现象。