题目
在具有洛伦兹线型的均匀加宽工作物质中,频率为v1、强度为I的强光增益系数为gH(v1,I),gH(v1,I)一v1关系曲线称大信号增益曲线,求大信号增益曲线的宽度△v。
第1题
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。
第2题
是R2。能级2的原子以几率及返回能级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。
第3题
激光上下能级的粒子数密度速率方程表达式为P147-4.4.28所示.
(1)试证明在稳态情况下,在具有洛伦兹线型的均匀加宽介质中,反转粒子数表达式具有如下形式:
,Δn0是小信号反转粒子数密度.
(2)写出中心频率处饱和光强In的表达式.
(3)证明时,Δn和I0可由P152-4.5.13及P151-4.5.11表示.
第4题
光的吸收系数
并给出中心频率小信号吸收系数β0(ν0)及中心频率饱和光强Is的表示式(上下能级的统计权重分别为f2和f1)。
第5题
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。
第6题
在均匀加宽工作物质中,频率为v1、强度为Iv1的强光增益系数为关系曲线称为大信号增益曲线,试求大信号增益曲线的宽度VL.
第7题
有一个处于小信号工作状态的长为l的ASE(放大的自发辐射)光源,其工作物质具有多普勒非均匀加宽线型,它的小信号中心频率增益系数是gm。
(1)求证自一端出射的ASE半值全宽;
(2)求gml<<1时的δv;
(3)求gml>>1时的δv。
第8题
A.气体工作物质的加宽类型主要是碰撞加宽和多普勒加宽
B.He-Ne激光器工作物质以非均匀加宽为主
C.Nd:YAG晶体在整个温度范围内都以均匀加宽为主
D.红宝石晶体在整个温度范围内也都以均匀加宽为主
第9题
A.均匀加宽工作物质的增益谱线会出现整体下降。
B.在增益谱线内入射如何频率的强光,都有可能导致增益饱和。
C.均匀加宽工作物质的增益饱和效应,会导致激光器趋于输出单纵模输出
D.均匀加宽工作物质不存在谱线烧孔现象
E.均匀加宽工作物质不存在空间烧孔效应
第10题
A.均匀加宽工作物质的增益谱线会出现整体下降。
B.在增益谱线内入射如何频率的强光,都有可能导致增益饱和。
C.均匀加宽工作物质的增益饱和效应,会导致激光器趋于输出单纵模输出
D.均匀加宽工作物质不存在谱线烧孔现象
E.均匀加宽工作物质不存在空间烧孔效应
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