简答题 简述激光产生的基本条件及阈值条件。

问答题什么是受激辐射？

问答题什么是四分之一波片？

问答题什么是半波片？

填空题泵浦分为：（）。

填空题利用双折射产生偏振制造的棱镜，为了提高（）率，都选择透射光为P光。

问答题简述反射和折射产生偏正光的原理。

问答题如何获得线偏正光？

问答题低增益均匀加宽单模激光器中，输出镜最佳透射率Tm及阈值透射率Tt可由实验测出，试求往返净损耗a及中心频率小信号增益系数gm（假设振荡频率ν=ν0）。

问答题腔内均匀加宽增益介质具有最佳增益系数gm及饱和光强ISG，同时腔内存在一均匀加宽吸收介质，其最大吸收系数为αm，饱和光腔为ISα。假设二介质中心频率均为ν0，αm>gm，ISαSG，试问：此激光能否起振？如果瞬时输入一足够强的频率为ν0的光信号，此激光能否起振？写出其起振条件；讨论在何种情况下能获得稳态振荡，并写出稳态振荡时腔内光强。

问答题某单模632.8nm氦氖激光器，腔长10cm，而反射镜的反射率分别为100%及98%，腔内损耗可忽略不计，稳态功率输出是0.5mW，输出光束直径为0.5mm（粗略地将输出光束看成横向均匀分布的）。试求腔内光子数，并假设反转原子数在t0时刻突然从0增加到阈值的1.1倍，试粗略估算腔内光子数自1噪声光子 腔模增至计算所得之稳态腔内光子数须经多长时间。

问答题考虑氦氖激光器的632.8nm跃迁，其上能级3S2的寿命τ2≈2×10-8s，下能级2P4的寿命τ1≈2×10-8s，设管内气p=266Pa： （1）计算T=300K时的多普勒线宽νD； （2）计算均匀线宽νH及νD νH； （3）当腔内光强为①接近0；②10W cm2时谐振腔需多长才能使烧孔重叠。

问答题如图5.1所示环形激光器中顺时针模式φ+及逆时针模φ−的频率为νA，输出光强为I+及I− （1）如果环形激光器中充以单一氖同位素气体Ne20，其中心频率为ν01，试画出νA≠ν01及νA=ν01时的增益曲线及反转粒子数密度的轴向速度分布曲线。 （2）当νA≠ν01时激光器可输出两束稳定的光，而当νA=ν01时出现一束光变强，另一束光熄灭的现象，试解释其原因。 （3）环形激光器中充以适当比例的Ne20及Ne22的混合气体，当νA=ν01时，并无上述一束光变强，另一束光变弱的现象，试说明其原因（图5.2为Ne20、Ne22及混合气体增益曲线），ν01、ν02及ν0分别为Ne20、Ne22及混合气体增益曲线的中心频率，。v02-v01≈890MHz （4）为了使混合气体的增益曲线对称，两种氖同位素中哪一种应多一些。 图5.1： 图5.2：

问答题测出半导体激光器的一个解理端面不镀膜与镀全反射膜时的阈值电流分分别为J1与J2。试由此计算激光器的分布损耗系数α（解理面的反射率r≈0.33）。

问答题脉冲掺钕钇屡石榴石激光器的两个反射镜透过率T1、T2分别为0和0.5。工作物质直径d=0.8cm，折射率η=1.836，总量子效率为1，荧光线宽ΔvF=1.95×1011Hz，自发辐射寿命τs=2.3×10-4s。假设光泵吸收带的平均波长λP=0.8μm。试估算此激光器所需吸收的阈值泵浦能量Ept。

问答题在一理想的三能级系统如红宝石中，令泵浦激励几率在t=0瞬间达到一定值W13，W13>（W13）t[（W13）]t为长脉冲激励时的阈值泵浦激励几率经τd时间后系统达到反转状态并产生振荡。试求τdW13 （W13）t的函数关系，并画出归一化τd τsW13 （W13）t的示意关系曲线（令ηF=1）。