激光器件与技术.pdf

《激光器件与技术.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《激光器件与技术.pdf（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 激光器件与技术总结填空、概念、判断部分 1 激光器件与技术第一章（部分）小考 1、激光英文是 laser 是 light amplification by stimulated emission of radiation 2、普通光源是自发辐射的非相干光，激光是受激辐射的相干光 3、激光具有高方向性，高单色性，高亮度性 4、国际上 1960 年梅曼研制出第一台激光器，是红宝石激光器 5、气体碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，弹性碰撞使粒子速度和方向改变，没改变内能，非弹性碰撞改变内能用于粒子的激发和电离 6、当电子与原子发生弹性碰撞，电子只有一小部分能量交给原子，当电子与原子发生非弹性碰撞，电子

2、几乎将全部动能交给原子用于激发和电离 7、电离几率定义为电子使原子电离的次数和电子与原子总碰撞次数之比 8、e+He e+eH（120s）属于第一类非弹性碰撞，电子使基态原子激发 9、e+gH e+Hg+e 是电子与激发原子碰撞产生逐次电离 10、eH+Ne He+eN-E 属于第二类非弹性碰撞中的共振转移激发 11、eH+cd He+（cd）+e 属于第二类非弹性碰撞中的潘宁效应 12、Ne+Ar eN+Ar+E属于第二类非弹性碰撞中的非对称转荷过程 13、消电离可分为体积复合、管壁复合、电极复合 激光器件与技术总结填空、概念、判断部分 2 14、带电粒子在气体中的运动形式为热运动、扩散运动

3、、迁移运动 15、自持放电的条件11-erd）（激光器件第二部分小考 1、按工作物质的不同，把气体激光器划分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器三种类型 2、原子气体激光器是用氦、氖、氩、氪、氙等惰性气体作为工作物质的器件。其波长范围从 216.3m 到 410.0m。3、He-Ne 激光器主要有 632.8nm 的红光，1.15um 和 3.39um 的红外光，它具有很好的单色性、方向性和稳定性 4、He-Ne 激光器有放电管、谐振腔和激励电源三大部分组成。激光器的放电管和谐振腔结构可分为三种形式内腔式、外腔式、半内腔式 5、在外腔和半内腔激光器中，放电管的两端或一端用布儒斯特窗

4、口封装，窗口平面法线与放电管的轴线构成布儒斯特角。6、He-Ne 激光器的外界激励能源采用电激励的方法 7、He-Ne 激光器中充以氦气和氖气的混合气体，氖气是工作气体，氦气是辅助气体，不产生激光，但是起到促进氖原子实现粒子数反转的作用，激光谱线 632.8m、1.15m 和 3.39m 等许多谱线。8、提高激光器的输出效率和使用寿命是研制激光器的重要任务 9、这些谱线有的是相同的上能级，有的是相同下能级，那么具有相同上能级（或者相同下能级）的谱线之间,当产生辐射跃迁时，对公有能级的粒子数发生影响，存在着相互作用，这就是谱线竞争效应。激光器件与技术总结填空、概念、判断部分 3 10、把激光器的

5、有效作用时间的总和称为它的工作寿命，把搁置时间称为搁置寿命 11、二氧化碳激光器是分子气体激光器的典型代表，效率高，传输功率大，发出的 10.6m 激光谱线位于大气“窗口”.12、2co分有三种振动方式，分别为对称振动，弯曲振动和反对称振动 13、原子或分子因某种原因失去电子或获得电子的过程称为电离过程，若原子失去电子就称为正离子，若原子从外界获得电子就称为负离子。14、利用原子或分子的离子能级之间激光跃迁工作的气体激光器称为离子气体激光器。15、离子气体激光器分三类：.惰性气体离子激光器（氩离子激光器，氪离子激光器）.金属蒸汽离子激光器（He-Cd 离子激光器，He-Se 离子激光器等）.分

6、子气体离子激光器（氩离子激光器,二氧化碳分子离子激光器）16、氩离子气体激光器输出的激光波长范围从真空紫外一直延伸到近红外，其中最强，能连续输出的是 488.0nm 和 514.5nm。17、固体激光器以掺杂的离子型绝缘晶体和玻璃作为工作物质 18、固体激光器主要有工作物质、泵浦光源、光学谐振腔三部分组成。泵浦光源由光泵、聚光腔和激励电源构成 19、泵浦光源由光泵，聚光腔和激励电源构成，常用光泵有脉冲氙灯，连续氙灯。聚光腔的作用是将光泵辐射的能量高效率聚焦到工作物质 激光器件与技术总结填空、概念、判断部分 4 上，使其实现粒子数反转。激励电源是点燃氙灯产生光辐射。20、光学谐振腔具有选模和光学

7、正反馈的作用。谐振腔又分为平面腔，共焦腔，球面腔等多种形式。21、固体激光器的工作物质要求具有宽的吸收带和大的吸收系数、高的荧光量子效率、亚稳态寿命长、掺杂浓度高、荧光普线宽度小、热导率高的特性 22、脉冲运转的固体激光器通常采用脉冲氙灯作为光泵，连续运转的固体激光器通常采用氪灯作为光泵 23、固体激光器分为三能级系统和四能级系统，其中三能级系统的阈值高 24、气体激光器是通过气体放电将电能直接转变为光能，而固体激光器是先将电能转变为光泵的光能，然后由光泵的光能泵浦给激光棒产生激光的光能。25、光抽运系统包括光泵、聚光器和放电回路。26、脉冲运转的激光器通常采用脉冲氙灯，而连续工作的激光器采用

8、氪等。27、发光效率指的是灯输出光能量与输入的电能量之比。28、半导体激光器与固体和气体激光器相比较有独特优点：效率高、体积小、便于直接调制输出、结构简单而坚固等。29、红宝石激光器中32OAl是基质，32OCr是激活剂，3Cr是激活离子，是真正产生激光的工作物质 30、3Nd：YAG 激光器输出最强的波长为 1.06um 利用倍频技术还可 激光器件与技术总结填空、概念、判断部分 5 得到 0.53um 的绿光 31、半导体激光器最常用的激励方式是 P-N 结注入式 32、染料激光器输出功率的提高，主要要克服三重态的影响 激光器件第三部分小考 1.谐振腔 Q 值得定义：每秒损耗的激光能量腔内贮

9、存的激光能量2Q 其中，为激光频率。Q 值是谐振腔损耗的量度，损耗越小，Q 值越大，阈值越低。反之 Q 值越小，阈值越高。调 Q 就是改变谐振腔 Q值控制激光的输出强度。2.若只考虑透射损耗，吸收损耗和衍射损耗，则32112LQ 3.巨脉冲的峰值功率：0maxmVTh P，式中，V 为腔内工作物质体积，T0为输出端透过率。4.输出巨脉冲的能量：000ETTE出 5.脉冲宽度：在脉冲形成过程中，腔内光子密度 从m/2 上升到m所需的时间为 tr.6.开关时间不宜过长的原因：自发辐射所造成的反转粒子数下降会使装置降到阈值以下，使激光振荡停止。7.多脉冲产生的原因：慢开关和末能级驰豫 8.转镜调 Q

10、 是一种常用的机械式 Q 开关，其特点是结构简单而稳定，缺点是 Q 值变化时间慢（与电光开关相比），因此输出峰值功率不很高，脉冲宽度较宽。9.晶体在外电场作用下，其折射率随外电场而变化的现象，称为电光 激光器件与技术总结填空、概念、判断部分 6 效应。折射率与电场强度呈线性变化的效应称普克而效应；折射率与电场强度平方成比例的效应称克尔效应。10.称时，所加的电压为半波电压，以 V/2表示。6302/32rnV 11.光学隔离器是利用铅玻璃等介质在磁场作用下的法拉第旋转效应做成的。12.激光调制就是以激光作载波，将要传输的信息加载于激光辐射的过程，激光调制分内调制和外调制两种。13.内调制是加载

11、调制信号在激光振荡的过程中进行的，按调制信号的规律改变振荡参数，从而改变激光的输出特性实现调制。简单的方法是直接控制激光器泵浦电源来调制输出激光强度。14.外调制是指加载调制信号在激光形成之后进行，其方法是在激光器谐振腔外的光路上放置调制器。15.强度调制就是使激光载波的电矢量的平方比例于调制信号。电光调制器是利用某些晶体的电光效应。16.选择工作点在 A 点工作有两种方法：.在晶体上加一固定的直流电压 V/4。.用等效的方法实现，按光路中加入一个与直流偏压 V/4 相对应的固定相位差，就是用 V/4波片来实现。17.评价调制器的指标：.半波电压 V/2要低。.透射率要高。18.横向电光调制器

12、的主要缺点：存在着自然双折射引起的相位延迟。19.倍频、混频、参量振动与放大等效应都是与放大等效应都是由 P(2)决定的，二次非线性电极化效应。20.光学倍频又称二次谐波。激光器件与技术总结填空、概念、判断部分 7 21.一个谐振腔长为 L的激光器，它的两个相邻的纵模的频率差为：LC2 22.一个理想的激光器的输出光束应包含单横模和单纵模，实际上一般激光器的工作总是多模的。23.如果横模的阶数越高，光强分布越不均匀，分布范围越大，发散角也必然大。而基横模(TEM00)的光强分布集中，分布范围小，发散角也小。24.横模选择的原则：.增大高阶模与基模的衍射损耗比。.减小激活介质中内部损耗及镜上损耗。25.选横模的方法：.调节反射镜。.光栏法选模（小孔光栏选模，聚焦光栏法，猫眼谐振腔）26.纵模选择方法：.短枪法选纵模（纵模间的频率差与谐振腔长度成反比）.插入标准具选纵模.组合干涉腔选纵模 27.模式测量的方法：.横模的直接观测.光点扫描法测横模.法布里-普罗照相法 28.纵模选择是单频的必要性。29.要使激光频率稳定，就必须设法保持腔长和折射率的稳定。影响频率稳定的外界因素：.温度 .大气压 30.实现稳频的方法：.恒温法.利用压电元件控制法.兰姆凹陷法 .塞曼效应法 .饱和吸收稳频