内容发布更新时间 : 2024/12/24 20:29:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
6. 非均匀加宽介质对应的辐射线型因子的主要特点是什么？以气体的多普勒加宽为例说明。
答：是高斯分布函数，满足归一化条件，有最大值。 多普勒线性函数就是原子数按表观中心频率的分布函数
c?m?~?gD??,?0???e??0?2?kbT??12?mc22????v?v??02???2kbTv0? （1）具有高斯函数形式
12c?m??gD??,?0??? 当???0时，具有最大值 ~?? ；
?0?2?kbT?gD??,?0??式（1）也可改写为下述形式~2?In2???e??D???12?4In2????0?2????2????D??
满足归一化条件
7，建立四能级系统的速率方程的主要考虑是什么？一共有几个方程？写出其中的光子数变化方程的表示，并说明各个物理量的意义。 答： 5个方程；
dNl?Nlf2??????n?n??,?vN?20l?121dt?f?Rl1??；
vNl光子数密度 ；?21??,?0?发射截面 ；子寿命
工作物质中的光速;?Rl 光
7. 速率方程主要描述了什么物理量的变化规律？求解速率方程的主要目的是为了解决那些物理问题？ 答：能量粒子数密度随时间变化的微分方程；
研究各能级粒子数随光强的关系
8. 饱和效应对均匀加宽和非均匀加宽的影响有何不同？烧孔效应的物理机理是什么？
答：均匀加宽情况下的增益饱和效应的强弱与频率有关，在中
心频率处饱和效应最强，偏离中心频率越远饱和效应越弱。对于非均匀加宽，饱和效应的强弱与频率无关。 烧孔效应：在非均匀加宽情况下，当频率为V，强度为I
的强光入射时，将引起V一定范围内反转粒子数的增益饱和，使各自与频率的关系曲线上烧出一个孔来，即是烧孔效应，表示入射光I对反转粒子数的选择性消耗。
第三章 激光器的振荡特性
1. 激光器的振荡阈值中有翻转粒子数阈值和增益阈值，它们和那些物理量相关？
答：不同模式（频率）具有不同的受激辐射截面，反转粒子数密度不同，则反转粒子数阈值不同；阈值增益系数由单程损耗决定，不同纵模具有相同的阈值，不同横模具有不同的单程损耗，其阈值增益不同。
2. 请描述空间烧孔效应的物理过程。
答：当频率一定的纵模在腔内形成稳定振荡事产生一个驻波场。波腹处光强最大，波节处光强最小，消耗反转粒子数后，波腹处光强最小而波节处光强最大，则形成了空间烧孔。可见空间烧孔的形成过程由驻波腔和粒子空间转移慢引起的。
3. 请描述短脉冲激发过程中的弛豫震荡过程的物理机理。 答：四个阶段。（激光器的尖峰效应的四个阶段）
4. 激光器的频率牵引过程指的是与纵模间相关的物理过程，请简述物理机理？
答：当激光器的纵模频率与增益介质的中心频率不重合时，纵模频率在振荡过程中会牵向中心频率靠拢。由于腔内增益介质的折射率吧对振荡频率存在色散，这种色散关系与激活介质的增益系数及增益曲线有关。在有源腔中，由于增益物质的色散，纵模频率比无源腔纵模频率更靠近谱线中心频率，则就是频率牵引。
5. 激光器的无源腔和有源腔的线宽与那些物理量有关？ 答：无源腔线宽由无源腔内的光子寿命决定，有源腔的线宽取决于净损耗δ。
补充理解：
无源腔（g=0,吸收与发射的光子数相等）线宽—谐振腔本征线宽，
有源腔线宽---激光谐振腔线宽
第四章 光学谐振腔与高斯光束
1. 光学谐振腔是激光器的重要组成部分，它的作用是提供轴向的光波模的正反馈以及保证激光器的单模振荡。激光器的谐振腔主要是开放式谐振腔，为什么？
衍射损耗仅发生在镜面的边缘，而开放式谐振腔中心振幅大，边缘振幅小的场会尽可能少的受到衍射损耗的影响，这样经过多次渡越后，除了振幅整体下降，其横向分布将不发生变化，即在腔内往返传输一次后可以“再现”出发时的振幅分布，即自再现模，这样就很好的保证了激光器的单模振荡。
2. 光学谐振腔分为哪三种情况？
答：稳定腔：指腔内任一束傍轴光线经过任意多次往返传播而不溢出腔外，是低损耗腔；
非稳定腔：指任一束傍轴光线都不可能永远存在于腔内，是高损耗腔；
介稳腔：是指某些特定的傍轴光线在腔内往返传播而不溢出。
3. 光学谐振腔的稳定条件是什么？
? g 答： 1、 2 ? 1 2、g1=0,g2=0.(1,2表示下?01g??LLg?1?,g?1?12标啊) ??R1R2
4. 谐振腔的损耗分为选择性损耗和非选择性损耗，分别对应哪几种损耗？
答：选择性损耗则是与横模阶次密切相关的衍射损耗，阶次越高相应的衍射损耗越大；
非选择性损耗与横模阶次无关，如投射，吸收，散射损耗。
5. 光子的平均寿命与损耗的关系如何？
答：光子的平均寿命定义为腔内光强衰减为初始值的1/e时所需要的时间。t=L/δC,腔内损耗δ越大，则t越小，腔内光强衰减越快。
6. 研究光在谐振腔中的传输主要讨论的是与那种损耗相关？
7. 研究光学谐振腔中光的传输过程基于的物理思想是什么？ 8. 光强在谐振腔中的镜面上呈高斯分布，这也是激光输出的空间强度分布形式。这一结果是什么物理原因所导致的。 9. 激光器分为连续和脉冲，另外还有气体，固体和液体，以及