考试必备之激光原理 试题

(2)纵模选择

原理(p212):一般谐振腔中有着相同的损耗,但由于频率的差异而具有不同的小信号增益系数。因此,扩大和充分利用相邻纵模间的增益差,或人为引入损耗差是进行纵模选择的有效途径。 纵模选择方法

短腔法、行波腔法、选择性损耗法

50.激光器主要的稳频技术有哪些?Page214-219

答:(p214-219)兰姆凹陷稳频、塞曼稳频、饱和吸收稳频、无源腔稳频。

51.Q调制激光器的工作原理,目前常用的几种调Q方法。Page220、Page221-223

答:(1)工作原理(p220)

通过某种方法使谐振腔的损耗因子?(或Q)值按照规定的程序变化,在泵浦源刚开始时,先使光腔具有高损耗因子?H,激光器由于阈值高而不能产生激光振荡,于是亚稳态上的粒子数可以积累到较高的水平,然后在适当的时刻,使腔的损耗因子突然降到?,阈值也随之突然降低,此时反转集居数大大超过阈值,受激辐射极为迅速地增强。于是在极短时间内,上能级存储的大部分粒子的能量转变为激光能量,形成一个很强的激光巨脉冲输出。

(2)调Q方法(p221-223) 电光调Q、声光调Q、被动调Q

?52.什么是激光器的注入锁定?其实际意义是什么?Page228、Page233

答:(1)(p228)分为两类:连续激光器的注入锁定,脉冲激光器的注入锁定

a)连续激光器的注入锁定:在一连续激光振荡器中注入一弱的单色信号,若注入光信号频率?1足够接近激光器的自由振荡频率?,则激光振荡可以完全为注入信号控制,激光器振荡模式的频率跃变为?1,相位与注入信号同步。

b)脉冲激光器的注入锁定:在调Q或增益开关激光器启动过程中注入一弱信号,可使频率与注入信号频率最接近的模式优先起振,其它模式被抑制,实际上激光振荡并未被注入信号真正锁定,激光频率仍为激光器自由振荡的频率。 ?(2)注入锁定的实际意义(p233)

a)利用注入锁定,可以由一个功率较小、但窄线宽、单模运转、频率稳定的激光器来控制一个高功率或动态调制激光器的光束质量;

b)使用激光器模式相位锁定阵列可产生空间相干性好、发散角小的高功率光束;

c)测量系统或应用系统中的光学元件的向后散射对激光器而言是一注入信号,会导致

激光器频率不稳定,需要在某些场合采取插入光隔离器等措施减小后向散射;

53.激光器的锁模原理以及利用振幅调制锁模和位相调制锁模的方法。Page234、Page237、Page238

答:(1)锁模原理(p234):使激光器中各振荡模式的频率间隔保持一定,并具有一定的超短脉冲,这种激光器称为锁模激光器。

(2)振幅调制锁模的方法(p237):调制激光工作物质的增益或腔内损耗,均可使激光振

幅得到调制,如果调制频率

f?c2L?,可实现锁模。 (3)位相调制锁模锁模(238):在激光器谐振腔内插入一电光晶体,利用晶体折射加电压的变化,产生相位调制。

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