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[問答題]如只使TEM00模振蕩,光闌孔徑應多大?
[問答題]如同時使TEM00,TEM11模振蕩而抑制TEM22振蕩,光闌孔徑應多大?
[問答題]考慮如圖所示的He-Ne激光器,設諧振腔的腔鏡為圓形鏡。試求TEM00和TEM10模之間的頻率差。假定TEM00q模的單程衍射損耗δ00<0.1%,試問:維持該激光器振蕩的最小增益系數為多大?
[問答題]D-T核聚變,壓縮點燃的燃料密度和半徑之積ρR=3~4g/cm2,等離子的能量是1kev,試證核聚變點火時,核聚變釋放能是等離子體熱能的1500倍。
[問答題]若一個直角誤差為δα,試計算出射光線與原入射光線的夾角。
[問答題]設一聲光偏轉器,聲光材料為碘酸鉛晶體,聲頻可調制度為Δv=300MHz。聲波在介質中的速度υs=3×103m/s,而入射光束直徑D=1mm,求可分辨光斑數。
[問答題]釹玻璃激光器的熒光線寬ΔνF=7.5×1012Hz,折射率為1.52,棒長l=20cm,腔長L=30cm,如果處于熒光線寬內的縱模都能振蕩,試求鎖模后激光脈沖功率是自由振蕩時功率的多少倍?
[問答題]試與氬弧焊設備(104W/cm2)及氧乙炔焰(103W/cm2)比較,分別為它們的多少倍?
[問答題]兩支He-He激光器的結構及相對位置如圖所示。問在什么位置插入一個焦距為多大的透鏡能夠實現兩個腔之間的模匹配?
[問答題]如果使用發(fā)光面為1×3µ2的半導體激光器,又如何設計其擴束光學系統(tǒng)?
[問答題]試求激光光軸處鐵的熔化深度。已知鐵的表面反射率為80%,導熱系數為0.82W/cm•℃,密度為7.87g/cm3,比熱為0.449J/g•℃,且均不隨溫度而變化。
[問答題]試說明相位測距的原理。若激光相位測距量程要求達到5Km,測量最小可分辯距離為1mm,而測相靈敏度為2π/1000,那么至少要幾個調制頻率才能滿足上述技術要求?
[問答題]計算腔長為1m的共焦腔基橫模的遠場發(fā)散角,設λ=6328Å,10km處的光斑面積多大?有一普通探照燈,設發(fā)散角為2°,則1km遠處的光斑面積多大?
[問答題]欲設計一對稱光學諧振腔,波長λ=10.6μm,兩反射鏡間距L=2m,如選擇凹面鏡曲率半徑R=L,試求鏡面上光斑尺寸。若保持L不變,選擇R〉〉L,并使鏡面上的光斑尺寸ws=0.3cm,問此時鏡的曲率半徑和腔中心光斑尺寸多大?
[問答題]試討論非共焦腔諧振頻率的簡并性、縱模間隔及橫模間隔,并與共焦腔進行比較。
[問答題]一對稱共焦腔的腔長L=0.4m,激光波長λ=0.6328μm,求束腰半徑和離腰56cm處光斑半徑。
[問答題]若使表面溫度控制在鐵的沸點(3160K)以下,試問需要激光單個脈沖的能量是多大?
[問答題]設半無限大不銹鋼厚板的表面半徑1.0毫米范圍內,受到恒定的勻強圓形激光束的加熱。如果激光束總功率為5kW,吸收率為6%,不銹鋼的導熱系數為0.26W/cm•℃,試問材料表面光束中心的最高溫度是多少?
[問答題]采用聲光損耗調制元件鎖模時,調制器上加電壓u=V0cos2πft。試問電壓的頻8率f為多大?
[問答題]激光的遠場發(fā)散角θ(半角)還受到衍射效應的限制。它不能小于激光通過輸出孔時的衍射極限角θ衍(半角)=1.22λ/d。在實際應用中遠場發(fā)散角常用愛里斑衍射極限角來近似。試計算腔長為30cm的氦氖激光器,所發(fā)波長λ=6328Å的遠場發(fā)散角和以放電管直徑d=2mm為輸出孔的衍射極限角。
[問答題]試求出方形鏡對稱共焦腔鏡面上TEM30模的節(jié)線位置的表達式(腔長L、光波波長λ、方形鏡邊長a)。這些節(jié)線是否等間距?
[問答題]He-Ne激光器輻射6328A光波,其方形鏡對稱共焦腔,腔長=0.2m。腔內同時存在TEM00,TEM11,TEM22橫模。若在腔內接近鏡面處加小孔光闌選取橫模,試問:(1)如只使TEM00模振蕩,光闌孔徑應多大?(2)如同時使TEM00,TEM11模振蕩而抑制TEM22振蕩,光闌孔徑應多大?
[問答題]腔長30cm的氦氖激光器熒光線寬為1500MHz,可能出現三個縱橫。用三反射鏡法選取單縱橫,問短耦合腔腔長(L2+L3)應為若干。
[問答題]Si-Si結合鍵的離解能是337kJ/mol。試用eV單位,頻率單位表示該能量。并計算對應的波長。
[問答題]用如圖所示的倒置望遠鏡系統(tǒng)改善由對稱共焦腔輸出的光束方向性。已知二透鏡的焦距分別為f1=2.5cm,f2=20cm,w0=0.28mm,l1〉〉f1(L1緊靠腔的輸出鏡面),求該望遠鏡系統(tǒng)光束發(fā)散角的壓縮比。
[問答題]一共焦腔(對稱)L=0.40m,λ=0.6328μm,束腰半徑w0=0.2mm,求離腰56cm處的光束有效截面半徑。
[問答題]考慮一用于氬離子激光器的穩(wěn)定球面腔,波長λ=0.5145μm,腔長L=1m,腔鏡曲率半徑R1=1.5m,R2=4m。試計算光腰尺寸和位置,兩鏡面上的光斑尺寸。
[問答題]試求在鎖模情況下,光脈沖的周期、寬度和峰值功率各是多少?
[問答題]計算每平方厘米平均功率(50W為有效截面內的功率)。
[問答題]紅寶石激光器為三能級系統(tǒng),其能級躍遷如下圖所示;(1)與出各能級粒子數密度和腔內光子數密度隨時間變化的速率方程(2)若泵浦速率,求激光能級粒子數密度n2(t)的表達式。
[問答題]設半無限大不銹鋼厚板的表面半徑1.0毫米范圍內,受到恒定的勻強圓形激光束的加熱。如果激光束總功率為5kW,吸收率為6%,不銹鋼的導熱系數為0.26W/cm•℃。如果圓形激光束是TEM00模的高斯光束,它在不銹鋼厚板表面上的有效光束截面半徑是1.0毫米,材料表面光束中心得到的最高溫度有多高?它是勻強圓形激光束所得到的最高溫度的幾倍?
[問答題]一高斯光束束腰半徑w0=0.2mm,λ=0.6328μ,今用一焦距f為3cm的短焦距透鏡聚焦,已知腰粗w0離透鏡的距離為60cm,在幾何光學近似下求聚焦后光束腰粗。
[問答題]如果使用發(fā)散(全)角為3毫弧度的氦氖激光器,如何設計其擴束光學系統(tǒng)以實現這個要求?
[問答題]一種光盤的記錄范圍為內徑50mm、外徑130mm的環(huán)形區(qū)域,記錄軌道的間距為2μm。假設各軌道記錄位的線密度均相同,記錄微斑的尺寸為0.6μm,間距為1.2μm,試估算其單面記錄容量。
[問答題]試證明當三直角均沒有誤差時,由斜面ABC上入射的光線的出射光線與原入射光線反向平行。
[問答題]已知波長λ=0.6328μ的兩高斯光束的束腰半徑w10,w20分別為0.2mm,50μ,試問此二光束的遠場發(fā)散角分別為多少?后者是前者的幾倍?