激光原理答案

测验1.1

1、

梅曼（Theodore H. Maiman）于1960年发明了世界上第一台激光器——红宝石激光器,其波长为694.3nm。其频率为: A：4.74x10∧14(14是上标)Hz B：4.32x10∧14(14是上标)Hz C：3.0x10∧14(14是上标)Hz 您的回答： B

参考答案： B null

满分：10分得分：10分

2、

下列说法错误的是：

A：光子的某一运动状态只能定域在一个相格中，但不能确定它在相格内部的对应位置 B：微观粒子的坐标和动量不能同时准确测定 C：微观粒子在相空间对应着一个点您的回答： C

参考答案： C null

满分：10分得分：10分 3、

为了增大光源的空间相干性，下列说法错误的是： A：采用光学滤波来减小频带宽度 B：靠近光源

C：缩小光源线度您的回答： B

参考答案： B

null

满分：10分得分：10分

4、

相干光强取决于： A：所有光子的数目

B：同一模式内光子的数目 C：以上说法都不对您的回答： B

参考答案： B null

满分：10分得分：10分

5、

中国第一台激光器——红宝石激光器于1961年被发明制造出来。其波长为 A： 632.8nm B： 694.3nm C： 650nm 您的回答： B

参考答案： B

null

满分：10分得分：10分

6、

光子的某一运动状态只能定域在一个相格中，这说明了 A：

光子运动的连续性 B：

光子运动的不连续性 C：

以上说法都不对您的回答：

参考答案： B null

满分：10分得分：10分

7、

3-4

在2cm的空腔内存在着带宽（Δλ）为1x10?m、波长为0.5?m的自发辐射光。求此光的频带范围Δν。 A：

120GHz B：

3x10^18（18为上标）Hz 您的回答： B

参考答案： A null

满分：10分得分：0分

8、

接第7题，在此频带宽度范围内，腔内存在的模式数？ A：

2x10^18（18为上标） B：

8x10^10（10为上标）您的回答： A

参考答案： B null

满分：10分得分：0分

9、

由两个全反射镜组成的稳定光学谐振腔腔长为L，腔内振荡光的中心波长为?。求该光的波长带宽??的近似值。

提示：光束被完全约束在谐振腔内，可近似认为光子的位置不确定量就是腔长。 A：

B：

C：

您的回答： A

参考答案： A null

测验：1.2 提交时间：2016-10-16 17:04:20 1、

谁提出的理论奠定了激光的理论基础？ A：汤斯 B：肖洛

C：爱因斯坦 D：梅曼您的回答： C

参考答案： C

满分：10分得分：10分 2、

氢原子3p态的简并度为： A：2 B：10 C：6

您的回答： C

参考答案： C

试卷状态：已批改已公布成绩小节测验

null

满分：10分得分：10分 3、

原子最低的能量状态叫什么？ A：激发态 B：亚稳态 C：基态您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 4、

热平衡状态下粒子数的正常分布为：

A：处于低能级上的粒子数总是等于高能级上的粒子数 B：处于低能级上的粒子数总是少于高能级上的粒子数 C：处于低能级上的粒子数总是多于高能级上的粒子数您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 5、

下列哪个物理量不仅与原子的性质有关，还与场的性质有关？ A：自发跃迁几率 B：受激吸收跃迁几率

C：受激辐射跃迁爱因斯坦系数您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 6、

下列哪个物理量只与原子的性质有关？ A：受激辐射跃迁几率 B：自发跃迁几率

C：受激吸收跃迁几率您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 7、

对热辐射实验现象的研究导致了？ A：德布罗意的物质波假说 B：爱因斯坦的光电效应 C：普朗克的辐射的量子论您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 8、

以下关于黑体辐射正确的说法是： A：辐射的能量是连续的 B：黑体一定是黑色的 C：

辐射能量以hν为单位您的回答： C

参考答案： C

满分：10分得分：10分 9、

热平衡状态下各能级粒子数服从： A：A. 高斯分布 B：玻尔兹曼分布 C：正弦分布 D：余弦分布您的回答： B

参考答案： B

满分：10分得分：10分 10、

以下说法正确的是 A：

受激辐射光和自发辐射光都是相干的 B：

受激辐射光和自发辐射光都是非相干的 C：

受激辐射光是非相干的，自发辐射光是相干的 D：

受激辐射光是相干的，自发辐射光是非相干的您的回答： D

参考答案： D null

测验：1.3 小节测验

提交时间：2016-10-16 17:57:43 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

激光的最初的中文名为“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，1964年按照我国著名科学家钱学森的建议将“光受激发射”改称“激光”。激光的本质是： A：光的自发辐射放大 B：光的受激辐射放大您的回答： B

参考答案： B

满分：20分得分：20分 2、

以下说法正确的是： A：

集居数反转分布时，处于低能级上的粒子数等于高能级上的粒子数 B：

当实现集居数反转分布时，可在谐振腔中产生激光振荡 C：

集居数反转分布时，处于低能级上的粒子数多于高能级上的粒子数 D：

集居数反转分布时，处于低能级上的粒子数少于高能级上的粒子数您的回答：

参考答案：

D null

满分：20分得分：20分 3、

增益系数的国际制单位为： A：m

B：无量纲 C：mm D：1/m 您的回答： D

参考答案：

满分：20分得分：20分 4、

以下说法不正确的是：

A：用开放式谐振腔代替封闭谐振腔是激光器的一个突破

B：用原子中束缚电子的受激辐射光放大代替自由电子对电磁波的放大，是另一个突破 C：集居数反转分布是实现激光振荡的充要条件 D：集居数反转分布是实现激光振荡的必要条件您的回答： C

参考答案： C

满分：20分得分：20分 5、

普通光源在红外和可见光波段实际上是非相干光源。 A：正确 B：错误您的回答： A

参考答案： A

测验：1.4 小节测验

提交时间：2016-10-16 18:07:20 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

激光器由_____和谐振腔两部分组成。 A：工作物质 B：光放大器您的回答： A

参考答案： B

满分：20分得分：0分

2、

激光产生的内因是？ A：泵浦源 B：工作物质 C：谐振腔 D：冷却系统您的回答： B

参考答案：

满分：20分得分：20分 3、

激光器的阈值条件为： A：增益大于损耗

B：小信号增益系数大于损耗系数您的回答： B

参考答案： B

满分：20分得分：20分

4、

以下说法不正确的是：

A：损耗系数定义为光通过单位距离后光强衰减的百分数 B：激光器谐振腔可保证激光器单模（或少数轴向模）振荡

C：激光器维持稳定的振荡时，Im不但与放大器本身的参数有关，还与初始光强有关 D：激光器谐振腔对轴向光波模有反馈作用您的回答： C

参考答案：

满分：20分得分：20分 5、

损耗系数与增益系数的单位是相同的，该说法？ A：正确 B：错误您的回答： A

参考答案： A

测验：1.5 小节测验

提交时间：2016-10-16 18:23:05 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

激光的空间相干性和方向性都与什么相联系？ A：纵模结构 B：横模结构 C：镜面的大小您的回答： B

参考答案： B

满分：20分得分：20分 2、

激光的性质包括单色性、方向性、相干性和。 A：高能量 B：高强度 C：高亮度您的回答： C

参考答案：

满分：20分得分：20分 3、

以下说法不正确的是：

A：激光器频带越窄，说明单色性越好，相干时间越长

B：为了提高激光器的空间相干性，应限制激光器工作在单横模 C：激光器多横模意味着方向性变差

D：激光的方向性越好，它的空间相干性程度就越低您的回答： D

参考答案：

满分：20分得分：20分 4、

以下说法正确的是： A：

激光器光束发散角可以无限制地压缩 B：

气体激光器比固体激光器的方向性差 C：

气体激光器比固体激光器的单色性好 D：

太阳表面的光是世界上最亮的光您的回答： C

参考答案：

C null

满分：20分得分：20分 5、

世界上第一台激光器是谁发明的？ A：爱因斯坦 B：汤斯 C：梅曼 D：肖洛您的回答： C

参考答案： C

测验：第一章作业

提交时间：2016-10-16 18:28:14 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

在红宝石Q调制激光器中，有可能将几乎全部Cr离子激发到激光上能级并产生激光巨脉冲。

3+19-3

设红宝石棒直径1cm，长度7.5cm，Cr离子浓度为2×10cm，巨型脉冲宽度为10ns，求输出激光的最大能量和脉冲功率（红宝石激光器为三能级系统，波长取694.3nm）。脉冲功率为： A：3.37GW B：1.68GW C：8.4GW 您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 2、

7-1

某一分子的能级E4到三个较低能级E1、E2和E3的自发跃迁几率分别是A43=5x10s、

7-17-1

A42=1x10s和A41=3x10s，试求该分子能级的自发辐射寿命τ4。 A：11.1ns B：153ns 您的回答： A

参考答案：

满分：10分得分：10分 3、

在红宝石Q调制激光器中，有可能将几乎全部Cr离子激发到激光上能级并产生激光巨脉冲。

3+19-3

设红宝石棒直径1cm，长度7.5cm，Cr离子浓度为2×10cm，巨型脉冲宽度为10ns，求输出激光的最大能量和脉冲功率（红宝石激光器为三能级系统，波长取694.3nm）。

红宝石晶体中Cr离子数目为：

A：4.72x10^20（20是上标，下同） B：1.18x10^20 C：2.36x10^20 您的回答： B

参考答案： B

满分：10分得分：10分 4、

氢原子基态能量为E1=-13.6eV，第一激发态能量为E2=-3.4eV，t=20°C，则能级粒子数N2/N1可能为 A：0.1 B：0 C：0.01 您的回答： C

参考答案：

满分：20分得分：0分 5、

在红宝石Q调制激光器中，有可能将几乎全部Cr离子激发到激光上能级并产生激光巨脉冲。

3+19-3

设红宝石棒直径1cm，长度7.5cm，Cr离子浓度为2×10cm，巨型脉冲宽度为10ns，求输出激光的最大能量和脉冲功率（红宝石激光器为三能级系统，波长取694.3nm）。激光的最大能量为： A： 33.7J B： 16.8J C： 8.4J

您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 6、

由两个全反射镜组成的稳定光学谐振腔腔长为0.5m，腔内振荡光的中心波长为632.8nm。求该光的波长带宽??的近似值。 A：0.5m B：633nm C：8.01pm D：801fm 您的回答： D

参考答案： D

满分：10分得分：10分

7、

1μm光子有多大能量？ A： 1eV B： 12.4eV C： 1.24eV 您的回答： C

参考答案：

C null

满分：10分得分：10分 8、

为使He-Ne激光器的相干长度达到Lc，它的单色性??/?0应是多少？ A：

B：

您的回答： B

参考答案： B null

满分：10分

得分：10分 9、

设空腔是边长为a的立方体。写出可在腔内存在的电磁波的频率ν的表达式。（提示：A：

）

B：

C：

您的回答： C

参考答案： C null

测验：第二章作业

提交时间：2016-11-25 12:38:00 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

以下说法正确的是：

A：非对称共焦腔是稳定腔，半共心腔是临界腔 B：非对称共焦腔是稳定腔，半共心腔是非稳腔 C：非对称共焦腔是临界腔，半共心腔是稳定腔 D：非对称共焦腔是非稳腔，半共心腔是临界腔您的回答： D

参考答案：

满分：12分得分：12分 2、

今有一球面腔，R1=1m，R2=2m，L=4m，则该球面腔为？ A：稳定腔 B：临界腔 C：非稳腔

D：对称共焦腔您的回答： A

参考答案： C

满分：12分得分：0分 3、

一红宝石激光器，L=10cm，折射率?=1.76，则其纵模间隔是？ A：85MHz B：1.5GHz C：850MHz D：150MHz 您的回答： C

参考答案：

满分：12分得分：12分 4、

半共心腔在g1—g2图中位于哪一点？ A：（0，0） B：（-1，-1） C：（1，1）

D：（1，0）或（0，1）您的回答： B

参考答案：

满分：12分得分：0分 5、

如图，光线通过厚度为d的平行平面介质的光线变换矩阵为（从折射率为η1的介质进入折射率为η2的介质，再进入折射率为η1的介质，即平行平面介质的折射率为η2；此处1、2均为下角标）

A：

B：

C：

D：

您的回答： D

参考答案：

满分：13分得分：13分 6、

腔长为1m的谐振腔中，有一工作物质长0.3m,其折射率为1.5，求该腔的光学长度。 A：1m B：1.15m C：0.9m 您的回答： C

参考答案： B

null

满分：13分得分：0分 7、

激光器的谐振腔由一面曲率半径为1m的凸面镜和曲率半径为2m的凹面镜组成，工作物质长0.5m，其折射率为1.52，求腔长L在什么范围内是稳定腔。 A：（1, 2）

B：（0.74, 1.74） C：（1.17, 2.17）您的回答： C

参考答案：

满分：13分得分：13分 8、

一CO2激光器L=100cm，D=1.5cm，r1=0.985，r2=0.80。试计算?r、?d、??r、??d，并由此求出腔的总损耗因子?、总Q值及总线宽??。（设只存在上述两种损耗，波长取10.6?m） ?r、?d、??r、??d、总损耗因子?、总Q值、总线宽??依次为： A：0.108，0.047，5.15MHz，2.24MHz，0.155，3.83M，7.39MHz B：0.108，0.188，5.15MHz，8.97MHz，0.296，2.00M，14.1MHz C：0.119，0.188，5.68MHz，8.97MHz，0.307，1.93M，14.7MHz D：0.119，0.047，5.68MHz，2.24MHz，0.166，3.57M，7.92MHz 您的回答： C

参考答案： C

测验：2.1-2.2测验

提交时间：2016-11-24 23:07:58 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

以下说法不正确的是：

A：利用法布里—珀罗干涉仪可构成简单的光学谐振腔 B：气体激光器是采用开腔的典型例子 C：非稳腔具有较高的几何损耗 D：半导体激光器也采用开腔您的回答： D

参考答案： D

满分：10分得分：10分 2、

以下说法不正确的是：

A：谐振腔可控制腔内振荡光束的特性

B：激活介质对场的空间分布的影响是次要的

C：腔内电磁场的本征态由麦克斯韦方程组及腔的边界条件决定 D：知道了腔的参数，并不能确定模的基本特征您的回答： D

参考答案： D

null

满分：10分得分：10分 3、

平面反射镜对傍轴光线的变换矩阵为： A：

B：

C：

您的回答： B

参考答案： B

满分：10分得分：10分

4、

前面的讲解中，得到了往返矩阵的四个元素A、B、C、D的表达式。这是以哪个镜子为起始平面得到的？ A：镜M2 B：镜M1 您的回答： B

参考答案： B

满分：10分得分：10分 5、

傍轴光线由折射率为n1的介质射入折射率n2的介质，其光线变换矩阵为： A：

B：

您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 6、

以下说法正确的是：

A：半共焦腔是非稳腔，半共心腔是临界腔 B：半共焦腔是稳定腔，半共心腔是非稳腔 C：半共焦腔是临界腔，半共心腔是稳定腔 D：半共焦腔是稳定腔，半共心腔是临界腔您的回答： D

参考答案： D

满分：10分得分：10分 7、

以下说法正确的是：

A：平行平面腔是非稳腔，双凸腔是临界腔 B：平行平面腔是稳定腔，双凸腔是非稳腔 C：平行平面腔是临界腔，双凸腔是非稳腔 D：平行平面腔是稳定腔，双凸腔是稳定腔您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 8、

对称共心腔在g1—g2图中位于哪一点？ A：（1，0） B：（-1，-1） C：（0，1）您的回答： B

参考答案：

B null

满分：10分得分：10分 9、

今有一球面腔，R1=2m，R2=－2m，L=1m，则该球面腔为 A：稳定腔 B：非稳腔 C：临界腔

D：对称共焦腔您的回答： A

参考答案：

满分：10分得分：10分 10、

对简单共轴球面腔，往返矩阵的四个元素（A、B、C、D）的哪些量与初始出发位置及往返的行进次序无关？ A：(A+D) B：B+D

C：(A+D) /2

D：(A-D) /2 您的回答： C

参考答案： C

测验：2.3-2.4测验

提交时间：2016-11-25 09:16:29 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

腔长为1m的谐振腔中，有一工作物质长0.3m,其折射率为1.5，求该腔的光学长度。 A：1m B：1.15m C：0.9m 您的回答： B

参考答案： B

null

满分：10分得分：10分 2、

对L=100cm的气体激光器（设折射率为1），纵模间隔为 A：1.5GHz B：15MHz C：150MHz 您的回答： B

参考答案：

C null

满分：10分得分：0分 3、

光学开腔的损耗分为选择性和非选择性损耗，以下属于非选择性损耗的有? A：衍射损耗

B：材料中非激活吸收、散射以及腔内插入物所引起的损耗 C：几何偏折损耗您的回答： B

参考答案： B

满分：10分得分：10分 4、

假设谐振腔中衍射损耗引起的光子寿命为10ns，腔镜反射引起的光子寿命为15ns，其它损耗不计。则光子在腔内的平均寿命为？ A：10ns B：15ns C：6ns D：25ns 您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 5、

以下说法正确的是?

A：腔的损耗越小，腔内光子的平均寿命就越短。 B：腔内光子寿命越长，腔的品质因数越小。 C：腔的品质因数越大，模式谱线越宽。 D：腔的损耗越小，腔的品质因数越大。您的回答： D

参考答案：

D null

满分：10分得分：10分 6、

腔内存在的纵模数与整数q有关吗？

A：有关 B：无关您的回答： B

参考答案： B

满分：10分得分：10分 7、

光腔的驻波条件为：

A：腔的长度是半波长的整数倍 B：腔的光学长度是半波长的整数倍 C：腔的长度是波长的整数倍您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 8、

绝大多数中、小功率器件都采用稳定腔，这主要是因为稳定腔： A：衍射损耗低 B：几何偏折损耗低

C：腔镜反射不完全引起的损耗低

D：材料中非激活吸收、散射、腔内射入所引起的损耗低。您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 9、

无源谐振腔的本征模式??c怎样反映腔的损耗？ A：腔的损耗越大，光子寿命越长，线宽越小 B：腔的损耗越小，光子寿命越长，线宽越大 C：腔的损耗越小，光子寿命越短，线宽越小 D：腔的损耗越大，光子寿命越短，线宽越大您的回答： D

参考答案：

满分：10分得分：10分 10、

一个激光器谐振腔的两个腔镜反射率分别为：r1=1，r2=0.5，则平均单程损耗因子?为（仅考虑腔镜反射引起的损耗）： A：0.5 B：0.25 C：0.35 您的回答：

参考答案： C

测验：2.5-2.6测验

提交时间：2016-11-25 12:33:06 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

对于TEM00模，以下说法错误的是 A：在镜面中心处振幅最大 B：从中心到边缘振幅剧烈下降

C：整个镜面上的场分布具有偶对称性您的回答： B

参考答案：

B null

满分：10分得分：10分 2、

以下说法不正确的是：

A：平行平面腔光束方向性极好（发散角小） B：平行平面腔模体积大、比较容易获得单横模 C：平行平面腔调整精度要求极高 D：平行平面腔适用于小增益器件您的回答： D

参考答案： D

满分：10分得分：10分 3、

以下说法不正确的是：

A：纵模和横模各自从一个侧面反映了谐振腔内能自再现的光场分布

B：在无源开腔中，由于衍射作用，最后可形成空间相干性很好的强相干光源 C：谐振腔内可能存在低阶模，也可能存在高阶模您的回答： B

参考答案： B

满分：10分

得分：10分 4、

求解菲涅耳—基尔霍夫衍射积分方程可以得到一系列本征值与相应的本征函数。本征函数的模描述了：

A：自再现模的单程相移 B：镜面上场的相位分布 C：自再现模的单程损耗 D：镜面上场的振幅分布您的回答： D

参考答案：

满分：10分得分：10分 5、

以下说法不正确的是：

A：反射镜的有效形状将影响模式结构

B：非选择性损耗将使横截面内各点的场按同样的比例衰减，对场的空间分布发生重要影响 C：迭代法能加深对模的形成过程的理解

D：福克斯和厉鼎毅首先用计算机完成了对一些腔的计算您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 6、

以下说法不正确的是：

A：衍射对场的空间分布产生重要影响

B：对称腔中，稳态场分布单程渡越就可实现“再现” C：干涉对场的空间分布也产生重要影响您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 7、

以下说法正确的是：

A：求解开腔模式只能用菲涅耳—基尔霍夫衍射积分，不能采用麦克斯韦方程组 B：任何形态的电磁场都能在开腔中长期存在

C：开腔模式的初始分布来自某种偶然的自发辐射您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 8、

求解菲涅耳—基尔霍夫衍射积分方程可以得到一系列本征值与相应的本征函数。对非对称开腔，本征值的模量度 A：

自再现模的单程损耗 B：

镜面上场的相位分布 C：

自再现模的往返损耗 D：

自再现模的单程相移您的回答： C

参考答案：

C null

满分：10分得分：10分 9、

求解菲涅耳—基尔霍夫衍射积分方程可以得到一系列本征值与相应的本征函数。本征函数的辐角描述 A：

镜面上场的振幅分布 B：

镜面上场的相位分布 C：

自再现模的单程损耗 D：

自再现模的单程相移您的回答： B

参考答案： B null

满分：10分得分：10分 10、

求解菲涅耳—基尔霍夫衍射积分方程可以得到一系列本征值与相应的本征函数。对非对称开腔，本征值的辐角量度 A：

自再现模的单程相移 B：

镜面上场的相位分布 C：

自再现模的往返损耗 D：

自再现模的往返相移您的回答： B

参考答案： D null

测验：3.1-3.3 测验题

提交时间：2016-11-25 18:23:03 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

以下说法不正确的是：

A：对称共焦腔中模式积分方程有精确的解析解 B：对称共焦腔基模在镜面上的分布是高斯型的

C：对称共焦腔基模在镜面上的光斑尺寸与镜的横向几何尺寸、腔长都有关 D：对称共焦腔模的场主要集中在镜面中心附近参考答案： C

null

满分：10分 2、

如图所示的强度花样，以下说法正确的是:

A：方形镜对称共焦腔的TEM11模，圆形镜对称共焦腔模的TEM10模 B：方形镜对称共焦腔的TEM11模，圆形镜对称共焦腔模的TEM01模 C：方形镜对称共焦腔的TEM10模，圆形镜对称共焦腔模的TEM10模

D：方形镜对称共焦腔的TEM01模，圆形镜对称共焦腔模的TEM10模参考答案：

满分：10分 3、

若He-Ne激光器（?=632.8nm）采用L=30cm的对称共焦腔，则镜面上基模的光斑尺寸为 A：0.5mm B：2.5mm C：0.25mm D：1.84mm 参考答案：

满分：10分 4、

一个平凹腔，腔长为L，凹面镜曲率半径为R，且L

此平凹腔为稳定腔 B：

此平凹腔有等价的对称共焦腔 C：

其等价的对称共焦腔中心与平凹腔的中心重合 D：

其等价的对称共焦腔中心位于平面镜处参考答案：

C null

满分：10分 5、

以下说法不正确的是：

A：任意一个对称共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价 B：“等价”指它们具有相同的行波场

C：任一稳定腔可以找到唯一的对称共焦腔与其等价

D：由稳定球面腔的腔参数可以唯一地解出一组数(z1、z2、f)，等价对称共焦腔位于（z1、z2）处

参考答案：

满分：10分 6、

以下说法不正确的是：

A：对称共焦腔基模体积往往比整个激活介质的体积小得多

B：对称共焦腔等相位面是凹面向着腔的中心的球面

C：包含在发散角内的功率占高斯基模光束总功率的0.865

D：对称共焦腔反射镜曲率半径与该处等相位面曲率半径一般不相等参考答案：

D null

满分：10分 7、

一台使用对称共焦腔的CO2 Laser，L=1m，?=10.6??，基模的腰斑半径为： A：1.78mm B：1.84mm C：0.25mm D：1.30mm 参考答案：

满分：10分 8、

以下说法不正确的是：

A：对称共焦腔反射镜本身构成场的一个等相位面 B：不同横模的衍射损耗各不相同

C：对称共焦腔模在频率上是高度简并的

D：在频率上简并的模在损耗上一般也是简并的参考答案： D

null

满分：10分 9、

以下说法不正确的是：

A：方形镜对称共焦腔TEMmn模沿x方向有m个暗区，沿y方向有n个暗区 B：基模在镜面上的振幅分布是高斯型的，整个镜面上没有场的节线 C：圆形镜对称共焦腔TEM03模各节线圆沿r方向是等距分布的参考答案：

C null

满分：10分 10、

某对称共焦腔He-Ne激光器，腔长30cm，波长632.8nm，则远场发散角为 A： 2.3x10-2rad B：

2.3x10-3rad C： 2.3x10-4rad D： 5.2x10-3rad 参考答案： B

测验：第三章作业

提交时间：2016-11-25 18:45:15 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

以下说法不正确的是 A：

对称共焦腔基模在镜面上的分布是高斯型的 B：

对称共焦腔等相位面是凹面向着腔的中心的球面 C：

对称共焦腔模在频率上是高度简并的 D：

对称共焦腔反射镜面是共焦场中曲率最小的等相位面参考答案：

D null

满分：11分 2、

任何一个共焦腔与无穷多个稳定球面腔等价，“等价”是指： A：共焦腔的焦点和稳定球面腔的球心重合 B：它们具有相同的行波场 C：它们具有相同的焦距

D：它们具有相同的光斑尺寸参考答案： B

满分：11分 3、

对于一个稳定的平－凹腔，其等价共焦腔的中心在 A：平－凹腔腔长一半的地方 B：平面镜处 C：凹面镜处参考答案： B

满分：11分 4、

以下是圆形镜对称共焦腔的一些强度花样，三种光斑花样分别是：

A：TEM10、TEM20、TEM11 B：TEM01、TEM02、TEM10 C：TEM20、TEM11、TEM21 D：TEM02、TEM11、TEM12 参考答案：

满分：11分 5、

对称共焦腔的模式理论证明：每一个横模的单程衍射损耗单值地由腔的决定。 A：腔长 B：菲涅耳数

C：反射镜的曲率半径 D：横模指数参考答案： B

满分：11分 6、

以下是方形镜对称共焦腔的一些强度花样，三种光斑花样分别是：

A：TEM10、TEM20、TEM11（10/20/11均为下标，以下相同） B：TEM01、TEM02、TEM10 C：TEM20、TEM11、TEM21 D：TEM02、TEM11、TEM12 参考答案：

满分：11分 7、

以下说法错误的是：

A：博伊德和戈登首先对平行平面腔进行了计算机模拟计算

B：开腔中的横模选择是以不同横模具有不同的衍射损耗为根据的

C：当腔的菲涅耳数趋于无穷时，圆形镜对称共焦腔的自再现模由拉盖尔－高斯函数描述 D：方形镜对称共焦腔模式积分方程的精确解析解是超椭球函数参考答案：

满分：11分 8、

以下说法不正确的是：

A：高阶模的损耗一般比低阶模的损耗大 B：非稳腔具有好的模式鉴别能力

C：降低腔的菲涅耳数是一种横模选择方法 D：非选择损耗机制也可以被用来选择横模参考答案：

D null

满分：11分 9、

今有一球面腔，R1=1.5m，R2=-1m, L=80cm。关于g参数、等价共焦腔的具体位置（单位m）和此球面腔（M1、M2）的位置，以下说法正确的是：

A：g1=0.467，g2=0.2；（-1.3，-0.5）；（-0.18，0.62） B：g1=0.467，g2=1.8；（-1.3，-0.5）；（-0.5，-0.5） C：g1=-0.875，g2=-0.25；（-0.5，0.5）；（-1.3，-0.5） D：g1=0.467，g2=1.8；（-0.5，0.5）；（-1.3，-0.5） E：g1=0.467，g2=0.2；（-0.18，0.62）；（-0.5，-0.5）参考答案： D

测验：4.1-4.4 测验题

提交时间：2016-11-25 19:55:55 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

下列说法不正确的是：

A：对于对称共焦腔，其共焦参数f=L2，L为腔长

B：基模高斯光束在横截面内的场振幅分布按高斯函数所描述的规律从中心向外平滑地降落 C：高斯光束的等相位面是以Rz为半径的球面

D：对于一般稳定球面腔，其共焦参数f=L2，L为腔长参考答案： D

满分：10分 2、

当透镜的焦距等于高斯光束入射在透镜表面上的波面曲率半径的几倍时，透镜对该高斯光束作自再现变换？ A：1/4 B：4 C：2 D：1/2 参考答案：

满分：10分 3、

在何种条件下，可将高斯光束近似处理为几何光学情况？ A：物高斯光束束腰处在透镜物方焦面上 B：物高斯光束束腰处在透镜表面上 C：物高斯光束束腰与透镜相距足够远参考答案：

满分：10分 4、

以下说法错误的是：

A：当透镜对高斯光束作自再现变换时，像方腰斑与物方腰斑关于透镜是对称的

B：对任意稳定腔，只要适当选择高斯光束的束腰位置及腰斑大小，就可使它成为该腔的本征模

C：当反射镜对高斯光束作自再现变换时，此反射镜与高斯光束的波前相匹配 D：某腔内存在着高斯光束型的本征模，该腔不一定是稳定腔参考答案：

D null

满分：10分 5、

关于高斯光束的准直，下列说法正确的是： A：用单个透镜可将高斯光束转换成平面波

B：采用单个透镜，l=F时，像方发散角达到极小值

C：在l=F的条件下，像高斯光束的方向性只与F的大小有关

D：一个给定的望远镜对高斯光束的准直倍率仅与望远镜本身的结构参数有关参考答案：

满分：10分 6、

用单透镜对高斯光束聚焦，下列说法不正确的是： A：用短焦距透镜可对高斯光束进行聚焦

B：取l=0不一定有聚焦作用

C：F小于f，任取l值可实现聚焦 D：l取无穷大一定有聚焦作用参考答案：

满分：10分 7、

下列说法不正确的是：

A：高斯球面波的复曲率半径q相当于普通球面波的曲率半径R

B：物高斯光束束腰离透镜足够远时，可以把高斯光束看成几何光束

C：q参数在自由空间的传输满足q2=q1加L（q2中的2是下标，q1中的1是下标） D：当l=F 时，也可以把高斯光束看成几何光束参考答案：

D null

满分：10分 8、

下列说法不正确的是：

A：用参数w(z)和R(z)可以表征高斯光束

B：用q 参数来研究高斯光束的传输规律将非常方便 C：方形孔径的稳定球面腔中存在拉盖尔-高斯光束

D：包含在远场发散角内的功率占高斯基模光束总功率的0.865 参考答案： C

null

满分：10分 9、

下列说法正确的是:

A：高斯光束在其传输轴线附近可近似看作是一种均匀球面波 B：高斯光束的等相位面的曲率中心随z不同而不变 C：束腰所在处的等相位面为平面

D：离束腰无限远的等相位面是平面，其曲率中心在无限远处参考答案：

C null

满分：10分 10、

高斯光束的聚焦和准直中，在F一定时，像方腰斑随l变化的情况正确的说法是： A：当l小于F时，像方腰斑随l的减小而增大 B：当l小于F时，像方腰斑随l的增大而增大

C：当l大于F时，像方腰斑随l的增大而单调地增大参考答案： B

测验：第四章作业

提交时间：2016-11-25 20:05:39 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

关于基模高斯光束的说法中不正确的是？ A：其曲率中心和曲率随传输过程不断变化 B：其振幅在横截面内保持高斯分布

C：高斯光束在其传输轴线附近可近似看作是一种均匀球面波 D：其强度在横截面内保持高斯分布参考答案：

满分：12分 2、

用单透镜对高斯光束聚集时，在物高斯光束的腰斑离透镜甚远的情况下，下列说法正确的是？

A：l愈小，F愈小，聚焦效果愈好 B：l愈小，F愈大，聚焦效果愈好 C：l愈大，F愈大，聚焦效果愈好 D：l愈大，F愈小，聚焦效果愈好参考答案： D

满分：12分 3、

以下关于高斯光束说法错误的是？

A：方形孔径稳定球面腔中存在的高阶高斯光束为厄米特－高斯光束 B：基模高斯光束具有最小的M2值

C：用单个透镜可将高斯光束转换成平面波

D：基模高斯光束在横截面内的场振幅分布按高斯函数所描述的规律从中心向外平滑地降落参考答案：

满分：13分 4、

下列哪种说法更科学？

A：聚集光斑尺寸越小，说明激光束空域质量越好 B：M2因子越小，说明激光束空域质量越好 C：远场发散角越小，说明激光束空域质量越好参考答案：

满分：12分 5、

下列说法正确的是：

A：当入射在球面镜上的高斯光束波前曲率半径等于球面镜的曲率半径2倍时，像高斯光束与物高斯光束完全重合

B：当入射在球面镜上的高斯光束波前曲率半径正好等于球面镜的曲率半径时，像高斯光束与物高斯光束完全重合

C：当入射在球面镜上的高斯光束波前曲率半径等于球面镜的曲率半径一半时，像高斯光束与物高斯光束完全重合

D：圆形孔径的稳定球面腔中存在着厄米特-高斯光束参考答案：

满分：13分 6、

某二氧化碳激光器，波长10.6?m，采用平-凹腔，凹面镜的R=2m，腔长L=1m。试给出它所产生的高斯光束的束腰斑半径?0的大小与位置、该高斯光束的f及发散角的大小。 A：高斯光束的束腰在平-凹腔中心处，共焦参数f=1m，腰斑大小1.84mm，发散角3.67mrad B：高斯光束的束腰在平面镜处，共焦参数f=2m，腰斑大小2.60mm，发散角2.60 mrad C：高斯光束的束腰在平面镜处，共焦参数f=1m，腰斑大小1.84mm，发散角3.67mrad D：高斯光束的束腰在平-凹腔中心处，共焦参数f=1m，腰斑大小1.84μm，发散角3.67rad E：高斯光束的束腰在平面镜处，共焦参数f=1m，腰斑大小1.84μm，发散角3.67rad 参考答案： C

满分：13分 7、

高斯光束的等相位面是以R为半径的球面，下面判断不正确的是 A：

当z=0时，R(z)??，表明束腰所在处的等相位为平面 B：

当z＝?f时，? R(z)=2f ?，且? R(z) ?达到极大值 C：

当z→∞时，R(z)→∞，表明离束腰无限远处的等相位面亦为平面 D：

等相位面的球心是不断变化的参考答案： B null

满分：12分 8、

用焦距为F的薄透镜对高斯光束进行聚焦，在F>f（f为共焦参数）情况下，如何选择薄透镜到该高斯光束束腰的距离l？ A：

B：

C：

D：

E：无解

参考答案： D null

测验：第五章作业

提交时间：2016-11-25 21:39:37 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

下列说法不正确的是？

A：稳定腔模体积小不利于输出功率的提高 B：平凸腔是非稳腔

C：非稳腔的几何偏折损耗大，因而不能作为激光器的谐振腔 D：非稳腔具有极好的横模鉴别能力参考答案：

满分：11分 2、

下列说法不正确的是:

A：双凸腔轴线上存在着一对共轭像点

B：当开腔满足非稳腔条件时，才存在唯一的一对轴上共轭像点 C：共轭像点的位置由腔的尺寸和镜面大小决定 D：平凸腔轴线上存在着一对共轭像点参考答案： C null

满分：11分

3、

下列说法中不正确的是：

A：双凸腔的一对共轭像点都在腔外

B：非对称实共焦型非稳腔的一对共轭像点也都在腔外

C：虚共焦型非稳腔的共轭像点一个在无穷远处，另一个在腔外 D：平—凹非稳腔的共轭像点一个在腔内，一个在腔外参考答案：

B null

满分：11分 4、

下列说法中不正确的是：

A：非稳腔的往返几何放大率M是由腔的参数决定的

B：非对称共焦腔的几何放大率M仅由谐振腔反射镜的曲率半径决定

C：非稳腔的单程几何放大率m1、m2则不仅与腔的参数有关，还与镜的横向尺寸有关 D：非对称共焦腔是非稳腔参考答案：

C null

满分：11分 5、

下列说法中正确的是？

A：非稳腔的能量损耗与几何放大率没有关系 B：往返损耗等于单程损耗之和

C：非稳腔内几何自再现波型往返一周的能量损耗份额与腔镜的横向尺寸有关 D：非稳腔内几何自再现波型单程能量损耗份额与腔镜的横向尺寸有关参考答案： D

满分：11分 6、

高功率激光器一般采用非稳定腔，这是因为不仅可以高功率输出，还具有 A：低损耗

B：良好光束质量

C：以高斯光束形式传输参考答案：

满分：11分 7、

下列哪个腔属于非稳腔？

A：平行平面腔 B：半共焦腔 C：对称共焦腔 D：非对称共焦腔参考答案：

满分：11分 8、

今有一球面腔，R1=2m，R2=－2m，L=1m，则该球面腔为 A：稳定腔 B：非稳腔 C：临界腔

D：对称共焦腔参考答案：

满分：11分 9、

虚共焦腔非稳腔的腔长L=0.25m，凸面镜M2，R2=-1m，a2=2cm。若想保持镜M2尺寸不变并从镜M2端单端输出，应如何选择a1？此时ξ单程和ξ往返各为多大？ R1、a1、ξ单程和ξ往返的数值分别为： A：1.25m，≥2.5cm，1/5，9/25 B：1.5m，3cm，1/3，5/9 C：1.5m，≥3cm，1/3，5/9 D：1.25m，2.5cm，15/，9/25 参考答案： C

测验：6.1-6.3 测验

提交时间：2016-11-26 15:54:03 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

下列哪些说法是错误的？

A：激光器的经典理论也称为经典原子发光模型 B：经典理论能解释物质对光的吸收和色散 C：经典理论中将物质原子用量子力学描述

D：经典理论能定性说明原子的自发辐射及其谱线宽度您的回答： C

参考答案： C null

满分：10分得分：10分 2、

下列关于加宽哪些说法是错误的？

A：如果引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的，则这种加宽称作均匀加宽 B：自然加宽、碰撞加宽属于均匀加宽 C：晶格缺陷加宽也属于均匀加宽 D：多普勒加宽属于非均匀加宽您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 3、

以下说法正确的是？

A：自发辐射功率集中于一个频率

B：自由电子激光器的理论也属于受激辐射理论 C：线型函数描述自发辐射功率按频率的分布

D：由于自发辐射的存在，物质的吸收谱线为高斯线型您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 4、

下列关于激光器理论哪些说法是错误的？ A：激光器的半经典理论称为兰姆理论 B：该理论是由兰姆在1968年开始的

C：半经典理论中将物质原子用量子力学描述 D：半经典理论能解释拉姆凹陷现象您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 5、

下列关于极化说法错误的是？

A：当与原子相互作用的场比较弱时，极化强度与电场强度近似成线性关系

B：χL叫做非线性电极化率

C：对于各向同性介质，χL是标量 D：ε0称为真空中的介电常数您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 6、

下列说法正确的是？ A：

半经典理论能揭示自发辐射的产生 B：

半经典理论能解释振荡过程中的量子起伏效应 C：

速率方程理论能揭示色散效应 D：

半经典理论中采用麦克斯韦方程组描述光频电磁波您的回答： D

参考答案：

D null

满分：10分得分：10分 7、

以下说法正确的是？ A：

自发辐射可以是单色的 B：

线型函数无量纲 C：

线型函数满足归一化条件 D：

能级是无限窄的您的回答： C

参考答案： C null

满分：10分得分：10分 8、

以下说法不正确的是

A：经典理论能解释物质对光的吸收和色散 B：电极化系数是实数

C：物质原子和电磁场的作用是相互的 D：色散发生在中心频率附近您的回答： B

参考答案：

B null

满分：10分得分：10分 9、

下列关于经典理论说法不正确的是？ A：在弹性限度内，弹簧振子做简谐振动

B：简谐振子的辐射衰减时间在可见光频率范围内大约10ns量级 C：在经典模型中，原子中的电子做简谐振动

D：对于自由电子激光器，可以完全采用运动电子电磁辐射的经典理论来描述您的回答： C

参考答案： C

满分：10分得分：10分 10、

下列关于速率方程的说法哪些是错误的？ A：速率方程理论是量子理论的一种简化形式 B：忽略了光子的相位特性和光子数的起伏特性 C：它能揭示色散效应

D：它只能给出激光的强度特性您的回答： C

参考答案： C

测验：6.4-6.6 测验

提交时间：2016-11-26 18:15:32 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

以下说法不正确的是：

A：在经典模型中，原子中的电子做阻尼简谐振动，因而形成自然加宽 B：自然线宽与下能级寿命无关是经典模型的局限性引起的 C：自然线宽由原子在能级E2的自发辐射寿命和场的性质决定 D：自然加宽说明能级是有一定宽度的您的回答： C

参考答案：

C null

满分：10分得分：10分 2、

下列说法正确的是？

A：对氩离子激光器，主要是均匀加宽

B：在高气压下，CO2激光器以非均匀加宽为主

C：对钕玻璃，网络体热振动加宽是主要的均匀加宽因素 D：掺铒光纤在常温下的谱线加宽属于非均匀加宽您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 3、

对于以下几种激光器，以非均匀加宽为主的是？ A：常温下的红宝石激光器 B：氦氖激光器 C：Nd：YAG

D：常温下的掺铒光纤您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 4、

对于以下几种激光器，在常温下，以均匀加宽为主的是？ A：氦氖激光器

B：He-Cd金属蒸气激光器 C：Nd：YAG

D：氩离子激光器您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 5、

下列哪种加宽机制属于非均匀加宽？ A：晶格缺陷加宽 B：自然加宽 C：碰撞加宽您的回答： A

参考答案：

满分：10分得分：10分 6、

下列说法错误的是

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您的回答： D

参考答案： D

null

满分：10分得分：10分 7、

下列说法不正确的是

A：晶格缺陷加宽属于非均匀加宽 B：法不责众可以类比非均匀加宽 C：多普勒加宽具有高斯函数形式

D：多普勒线型函数就是原子数按表观中心频率的分布函数您的回答： B

参考答案： B

null

满分：10分得分：10分 8、

关于非均匀加宽，下列说法不正确的是：

A：引起加宽的物理因素对每个原子不是等同的

B：每个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献 C：运动原子对外表现的频率等于自己的发光中心频率 D：多普勒加宽属于非均匀加宽您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 9、

以下说法不正确的是

A：由于粒子之间的碰撞（相互作用）引起的谱线加宽称为碰撞加宽 B：碰撞加宽也用洛伦兹线型描述

C：温度越高，晶格振动越剧烈，谱线越宽 D：碰撞指两个原子碰上了您的回答： B

参考答案：

D null

满分：10分得分：0分 10、

下列哪个说法不是均匀加宽的性质？

A：每个发光原子只对谱线内与它的表观中心频率相应部分有贡献 B：每一个发光原子对光谱线内任一频率都有贡献 C：温度越高，振动越激烈，谱线越宽您的回答： A

参考答案： A

测验：6.7-6.9 测验

提交时间：2016-12-03 16:00:36 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

下列说法不正确的是：

A：第一章得到光和物质相互作用的关系式是假定能级是无限窄的 B：实际上，自发辐射并不是单色的

C：线型函数可以理解为跃迁概率按频率的分布函数

D：B21(21是下标)不仅与原子的性质有关，还与场的性质有关。您的回答： D

参考答案：

D null

满分：10分得分：10分 2、

下列说法不正确的是：

A：本节讨论中认为原子和准单色光相互作用 B：中心频率处的发射截面与吸收截面最大

C：和原子相互作用的单色光的频率要精确等于原子发光的中心频率才能产生受激跃迁 D：总能量密度的单位是焦/立方米您的回答： C

参考答案：

C null

满分：10分得分：10分 3、

下列说法不正确的是：

A：激光工作物质可主要分为三能级系统和四能级系统 B：四能级系统更容易实现集居数反转 C：激光下能级一般为基态

D：激光上能级一般为亚稳态能级您的回答： C

参考答案： C null

满分：10分得分：10分 4、

下列说法正确的是：

A：如果激光器中有m个振荡模，则必须建立m+1个光子数密度方程 B：简化处理时所选择的矩形谱线所包含的面积为1 C：洛仑兹线型与高斯线型的等效线宽是一样的 D：总量子效率可以大于1 您的回答： B

参考答案：

B null

满分：10分得分：10分 5、

下列说法不正确的是：

A：增益系数表示光通过单位长度激活物质后光强增长的百分数 B：忽略损耗，增益系数正比于反转集居数密度

C：三能级系统和四能级系统饱和光强的具体表达式相同

D：对均匀加宽工作物质，偏离中心频率越远，饱和效应越弱您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 6、

下列关于均匀加宽物质增益说法不正确的是： A：增益系数和入射频率有关

B：在相同的入射光强下，入射光频率为中心频率时饱和效应最弱 C：强光和弱光同时入射，强光会影响弱光的增益系数

D：对于均匀加宽，增益饱和使增益在整个谱线上均匀下降您的回答： B

参考答案：

满分：10分得分：10分 7、

下列关于非均匀加宽物质增益说法不正确的是： A：非均匀加宽饱和效应的强弱与频率无关 B：烧孔效应是非均匀加宽的特性 C：烧孔面积表示真正的面积

D：在多普勒加宽的驻波型激光器中，一般会出现两个烧孔

您的回答： C

参考答案：

满分：10分得分：10分 8、

下列说法不正确的是：

A：A21(ν)这个物理量没有单位 B：A21 的单位是Hz

C：三能级系统中，激光下能级是基态 D：W21(ν)这个物理量的单位是Hz 您的回答： D

参考答案：

满分：10分得分：10分 9、

静止氖原子的某谱线中心波长为632.8nm，设氖原子以0.8c的速度向着观察者运动，问其表观中心频率变为多少？

A：4.74x10^14（14表示上标，下同）Hz B：5.24x10^14Hz C：7.24x10^14Hz D：1.42x10^15Hz 您的回答： D

参考答案： D

满分：10分得分：10分 10、

考虑氦氖激光器的???????跃迁，?=0.75MHz/Pa，其上能级???的寿命约?0n?，下能级???的寿命约?0n?，设管内气压???????。求均匀线宽???。

A：1.314GHz B：199.5MHz C：207.5MHz D：215.4MHz 您的回答： D

参考答案：

测验：第六章作业

提交时间：2016-12-01 19:35:25 试卷状态：已批改已公布成绩

1、

静止氖原子的某谱线中心波长为632.8nm，设氖原子以0.8c的速度向着观察者运动，问其表观中心波长变为多少？ A：632.8nm B：572.5nm C：414.3nm D：210.9nm 您的回答： D

参考答案：

满分：12分得分：12分 2、

氦氖激光器某一跃迁产生632.8nm谱线，求400K时它的多普勒线宽。 A：3.39GHz B：1.52GHz C：1.38GHz 您的回答： B

参考答案：

满分：12分得分：12分 3、

氦氖激光器某一跃迁产生632.8nm谱线，在400K时，如果用?m表示它的线宽，是多少？ A：0.197m

B：6.58x10^-4（-4是上标）μm C：2.03x10^-6μm D：4.53x10^-6μm E：1.84x10^-6μm 您的回答： E

参考答案： C

满分：12分

激光原理答案

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