《激光原理与激光技术》
习题解答参考
钟先琼
成都信息工程学院光电技术系
2008年6月
1
第一章
一、填空题
1、处于同一光子态的光子数 同态光子数、同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。
2、自发辐射跃迁、受激吸收跃迁、受激辐射跃迁 ，自发辐射跃迁，受激吸收跃迁和受激辐射跃迁。 3、高的单色性、高的方向性、高的相干性、高的亮度；高的光子简并度。
3、玻色-爱因斯坦，没有。 4、选择模式和实现光的正反馈。
5、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 泵浦激励 热平衡 集居数反转状态 6、吸收 7、难 二、判断题
1、× 2、× 3、√4、× 5、× 6、× 7、× 8、× 9、√ 10、√ 三、名词解释
2
1、处于同一光子态内的光子数，与之等效的含义还有：同一模式内的光子数、处于相干体积内的光子数、处于同一相格内的光子数。
2、若f1?f2时，满足：n2?n1；f1?f2时，满足：
n2f1?1，n1f2此时称为满足集居数反转状态，是实现光放大的条件。 3、测不准关系表明：微观粒子的坐标和动量不能同时确定，在三维运动情况下，测不准关系为
?x?y?z?Px?Py?Pz?h3，故在六维相空间中，一个光子态占
有的相空间体积为?x?y?z?Px?Py?Pz?h3，上述相空间体积元称为相格。
3
第二章
一、填空题
1、几何偏折损耗、衍射损耗、腔镜反射不完全引起的损耗、材料非激活吸收、散射、腔内插入物引起的损耗。几何偏折损耗、衍射损耗，选择，腔镜反射不完全引起的损耗、材料非激活吸收、散射、腔内插入物引起的损耗，非选择
2、平均单程损耗因子、光子在腔内的平均寿命、无源腔的Q值
3、稳定腔、非稳腔、临界腔。非稳腔，非稳腔。临界、临界、临界。对称共焦。
4、双凸腔和平凸腔，平凹腔、双凹腔和凹凸腔。 5、衍射 6、稳定 二、判断题
1、× 2、× 3、× 4、√ 5、× 三、名词解释
1、在腔内经过一次往返传播能再现自身场分布的稳态场分布称为自再现模。
4
2、腔内的纵向场分布
3、自再现模在腔内往返一次的相移为2π的整数倍，此即为模的谐振条件。
4、实际光束腰斑半径与远场发射角乘积和基模高斯光束腰斑半径与远场发射角乘积的比值。即M2因子，该因子越小，则光束质量越好。 四、计算题
1、解：距束腰为z处的高斯光束的等相面曲率半径、光斑半径和q参数分别为：
????R(z)?z??z0222 （1）
2? （2） ??z???01?????2??0???z?
11? （3） ??i2q?z?R?z????z?在束腰处：
z=0，R?z???，??z???0代入（3）式得：
q?0??i??z??， 1?????2???0?0.3mm?0?2???203.14?(0.3?10?3m)2?i?i0.45m。 ?9632.8?10m 5
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