习 题 课
第一章 重点内容: 光的单色性 / 相干长度 / 线宽 线宽同损耗之间的关系 光子简并度: 处于某个频率间隔的光波模式数 黑体辐射分配到每个模式上的能量 黑体辐射普朗克公式
考试内容分析 名词解释 自发辐射,受激跃迁,受激辐射 光子简并度 计算 相干长度有关 光子简并度分析
来个题目吧! 先来个简单的!
再来个复杂点的! 来个题目吧!
来个证明题 证明当每个模式内的平均光子数大于 1 时, 辐射光中受激辐射占优势!
第二章 谐振腔分类: 稳定腔 非稳定腔 稳定性计算 稳定区间计算 稳定腔计算 等价共焦腔 谐振腔的束腰大小与位置 试画出 TEM 10 、 TEM 30 模的光强分布图
第二章 稳定腔? 光线在谐振腔内往返任意多次也不会横向逸出腔外的 谐振腔称为稳定谐振腔,简称稳定腔。 非稳腔? 光线在谐振腔内往返有限次即横向逸出腔外的谐振腔 称为非稳定谐振腔,简称非稳腔。 对于一个稳定球面腔来说,总可以找到一个且只能 找到一个共焦腔,其行波场与稳定球面腔的行波场相同, 此共焦腔即为稳定球面腔的等价共焦腔。 等价共焦腔
如图所示的三镜折叠腔,求图中球面镜 的曲率半径 R 在什么范围内为稳定腔,图 中环形腔为非共轴腔,在此情况下,对 于由光轴组成的平面内传输的子午光线 对于垂直与该平面的弧矢光线 其中 为光轴与镜面法线的 夹角 来个题目吧!
换个说法 求腔内基模束腰满足什么条件时,可以在腔内自在现?
第三章 名词解释: 均匀加宽与非均匀加宽 线型函数 增益饱和 均匀加宽与非均匀加宽增益饱和的区别 产生多普勒加宽的物理机制是什么? 小信号增益系数 增益截面 增益烧孔
第四章 阈值增益条件(计算) 试说明小信号开始形成后激光输出的 物理过程 振荡模式(纵模数计算) 均匀加宽和非均匀加宽增益饱和有什么不同? 这两种加宽对激光振荡模式有何影响? 激光器输出功率
来个题目吧 长度为 L = 10cm 的红宝石棒置于 20cm 的谐振腔 中,红宝石 694.3nm 的自发辐射寿命为 均匀加宽的线宽为 光腔的单程损耗为 0.2 。 求: 1 、阈值反转粒子数 2 、当光泵浦激励产设的反转粒子数 有多少纵模可以振荡?(红宝石折射率 1.76)
来个题目吧
再来个题目吧 内腔式 He-Ne 激光器腔长为 L=500mm , ,在一定 的泵浦功率下测得的最大增益 2×10 - 4 mm - 1 为忽略腔内的其 他损耗,问 ( 1 )要产生激光振荡,输出镜的透过率不应超过多少? ( 2 )输出镜的透过率为 T=0.1 ,腔内可以形成多少个纵模震荡
再来个题目吧 单模半导体激光器腔长为 200um ,激光线宽为 1000MHz 量级,将此激光器与一相距 10cm 的平面反 射镜( T = 0.1) 构成一个外腔半导体激光器,试粗略 计算一下激光器的线宽的量级(激光器有源腔的折 射率为 n = 3.5.
How to do ? 利用线宽求损耗 利用损耗求线宽