均匀加宽激光工作物质的能级图如图3.15所示。单位体积中将原子自能级0(基态)激励至能级2的速率

均匀加宽激光工作物质的能级图如图3．15所示。

单位体积中将原子自能级0(基态)激励至能级2的速率是R2。能级2的原子以几率τ21-1及τ20-1返回能级1和能级0。能级2→能级1的自发辐射几率A21=6×106s-1，线宽△v=10GHz(假设具有洛伦兹线型)。能级1上的原子以极快的速率跃迁到能级0，所以能级1的原子数密度n1≈0。折射率为1。 (1)求能级2→能级1跃迁的中心频率发射截面； (2)要使小信号中心频率增益系数g0(v0)=0．01cm-1，R2应有多大？ (3)求能级2→能级1跃迁的中心频率饱和光强； (4)要得到上述小信号中心频率增益系数，需要多大的泵浦功率密度？ (5)将线宽用nm及cm-1为单位表示。

图4．5(a)为一连续工作均匀加宽激光器的能级系统，假设能级1和能级2的泵浦速率相同(即R1=R2)，能级1寿命τ1≈0，能级2寿命τ2=100ns，能级2至能级1跃迁中心频率处的发射截面σ=1．3×10-17cm2，能级0未抽空。光谐振腔其他参数如图4．5(b)所示。

试求： (1)能级2至能级1跃迁小信号增益系数为0．05cm-1时所需的单位体积泵浦功率(单位：W／cm3)； (2)从腔的右端可获得的激光输出光强。

℃，气室长度l=10cm，氦气和钠蒸气原子间的碰撞截面Q=10-14cm2，钠蒸气的两个能级间的有关参数如下： 能级1(32S1/2)：E1=0，f1=2 能级2(32P3/2)：E2=16973cm-1，f2=4，A21=6．3×107s-1 (1)求能级1→能级2跃迁的有关线宽(碰撞加宽、自然加宽、多普勒加宽、均匀加宽)； (2)如果激光波长调到钠原子能级1→能级2跃迁中心波长，求小信号吸收系数； (3)在上述情况下，改变激光功率，试问激光光强I多大时气室的透过率T=0．5？

有一均匀激励连续行波激光放大器，设工作物质具有(1)均匀加宽线型；(2)非均匀加宽线型。中心频率v0处的小信号增益系数为gm，工作物质的损耗系数为α，入射光频率为v0，其有效截面积为A，求放大器的最大极限输出功率Pm。

寿命τs1≈2×10-8s，放电管气压p≈266Pa，放电管温度T=350K。试求 (1)均匀加宽线宽△vH； (2)多普勒线宽△vD； (3)分析在该激光器中，哪种加宽占优势(已知氖原子的碰撞加宽系数α=750kHz／Pa)。

原子光谱是由哪种跃迁产生的

A、原子在能级之间

B、基态原子在能级之间

C、电子在能级之间

D、电子在基态原子的能级之间

E、电子在激发态原子的能级之间

某激光工作物质的自发辐射谱线形状呈三角形，如下图所示。光子能量h=1.476eV。高能级自发辐射寿命为5ns，小信号中心频率增益系数g⁰()=10cm^-1。求：

物质称为工作物质

B、光通过正常状态下的发光物质时，吸收过程占优势

C、使受激辐射占优势才能产生激光

D、受激辐射占优势时处于高能级上的原子数比处于低能级上的原子数多

E、粒子数反转后能产生稳定的激光输出

下列叙述错误的是A、激发装置的作用是把处于低能级上的原子激发到高能级

B、激发装置实现粒子数翻转

C、原子不可以长时间停留在亚稳态

D、激光器的工作物质，必须具有合适的亚稳态能级

E、只有人为地创造条件，才能得到激光

下列叙述正确的是A、光学谐振腔是在工作物质两端安装的一对互相垂直韵反射镜

B、谐振腔能起选频作用

C、平行于主轴

D、为全反射镜

E、使受激辐射能在有限体积的工作物质中快速终止

请帮忙给出每个问题的正确答案和分析，谢谢！

A.激光工作物质

B.泵浦源

C.谐振腔

D.二能级系统

下列叙述错误的是

A．激发装置的作用是把处于低能级上的原子激发到高能级

B．激发装置实现粒子数翻转

C．原子不可以长时间停留在亚稳态

D．激光器的工作物质，必须具有合适的亚稳态能级

E．只有人为地创造条件，才能得到激光