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、班 姓 名 座 号
……封……………线……………密……………封……………线…………………
2.一两块球面镜组成的直腔, 腔长为L, 球面镜的曲率半径分别为R1和
R2, 写出其往返矩阵的表达式。
答:往返矩阵为:
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-
⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡=120110112
01
1011
2
R L R L T
3. 什么是对成共焦腔,计算对成共焦腔g 参数.: 答: 对成共焦腔:R 1=R 2=L
对成共焦腔g 参数.:
0111=-
=R L g 012
2=-=R L g 021==g g g
4.画出声光调Q 激光器原理图, 说明声光调Q 基本原理.
答.电光晶体两端加一定电压, 使沿x 方向的偏振光通过电光晶体后, 沿
轴两方向偏振光的位相差为 , 电光晶体相当于1/4波片, 光束两次通
过电光晶体时, 偏振方向旋转90°, 偏振方向及偏振片检偏方向垂直, 光束无法通过检偏片, 腔内损耗高, 激光无法振荡;突然撤除电压后,
损耗迅速下降, 上能级反转粒子数迅速转化为激光脉冲输出.
四. 计算
题（36分） 题 号 一 二 三 四 合计
得 分
试计算连续功率均为1W 的两光源, 分别发射 ＝0.5000(m, =3000MHz 的光, 每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？ （8分）
解：若输出功率为P, 单位时间内从上能级向下能级跃迁的粒子数为n, 则：
由此可得:
其中 为普朗克常数, 为真空中光速。
c
P nh nh
νλ
==。
华中科技大学《激光原理》考研题库及答案1 •试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射=0.5000 m=3000MHZ 勺光，每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？求：⑴ 当原子跃迁时相应频率为 =3000MHz T= 300K 时nJ n 1为若干。
(2)若原子跃迁时发光波长 =1 ,压/n 1= 0.1时，贝U 温度T 为多高？3•已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(Ed 之间能量差为1.64 X 10 “J,设火焰(T =2700K)中含有1020个氢原子。
设原子按玻尔兹曼分布，且 4g — g 2。
求：(1)能 n 2为多少？ (2)设火焰中每秒发射的光子数为10 8门2，求光的功 率为多少瓦?4. (1)普通光源发射 =0.6000 m 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密答：粒子数分别为：m134c 6.63 10-0.5 103486.63 10 3 102.5138 10182 •热平衡时，原子能级 q16.63 10 34 3 1095.0277 1023巳的数密度为n 2,下能级E 1的数密度为n 1,设g 1g 2 ,答: (1) R m / gmn n /g n(EmE R)e kT 则有:n 2e kT exp[6.63 10 34 3 109]23]h(2)世 e kTn 1exp[6.63 10 34 3 108 ]1.38 10 23 1 10 6 T]0.1 T 6.26 103K级巳上的原子数 答：(1)互型m g 2exp[ q身驚 丫 ] 3.11 10且 n 1 n 21020可求出n 2 31(2)功率二 10831 1.6418 5.084 10 9W10 n 1dw dVddw c dVd2h kTe8 hc 15he kT 17.试证明, 黑体辐射能量密度 （ ）为极大值的频率1 1m由关系m T 2.82kh 给度之比q 自=2000，求此时单色能量密度为若干？⑵在心Ne激光器中若5.010 4J s/m 3,为 0.6328 m 设=1, 求 ,q激•为若干？答: (1)q 激3c31 (0.6 10 6)33.857 10 17J s/mq 自8 h 38 h2000 86.63 10 34(2)q激3c3(0.6328 10 6)3 345 86.63 10 341047.6 109q 自 8 h 38 h5 •在红宝石Q 调制激光器中，有可能将全部 Cr 3+ （铬离子）激发到激光上能级并 产生巨脉冲。
