大結(jié)局:激光原理簡(jiǎn)答題整理合集(3)
續(xù)前兩集,第三章的簡(jiǎn)答題:


23、什么是譜線加寬?有哪些加寬類型?加寬機(jī)制是什么?
真要出這個(gè)題我就無(wú)語(yǔ)了,這個(gè)題答案大長(zhǎng)長(zhǎng):
答:(1)譜線加寬:由于各種因素的影響,自發(fā)輻射并不是單色的,而是分布在中心頻率附近一個(gè)很小的頻率范圍內(nèi),這就叫譜線加寬。
(2)加寬類型及機(jī)制:

24、如何定義線型函數(shù)和譜線寬度?


25、如何理解均勻加寬和非均勻加寬?
答:均勻加寬:引起加寬的物理因素對(duì)每個(gè)原子都是等同的,對(duì)于均勻加寬,每個(gè)發(fā)光原子都以整個(gè)線型發(fā)射,不能把線型函數(shù)上的某一特定頻率和某些特定原子聯(lián)系起來(lái),或者說(shuō),每一個(gè)原子對(duì)光譜內(nèi)任一頻率都有貢獻(xiàn)。非均勻加寬:原子體系中每個(gè)原子只對(duì)譜線內(nèi)與它的中心頻率相應(yīng)的部分有貢獻(xiàn),因而可以區(qū)分譜線上的某一頻率是由哪一部分原子發(fā)射的。
26、如何求自然加寬、碰撞加寬和多普勒加寬的線寬?
沒(méi)找到滿意的答案,我自己寫(xiě)吧。自然加寬、碰撞加寬都屬于均勻加寬,后者是非均勻加寬。

這幾個(gè)公式應(yīng)該是必考
27、分析三能級(jí)和四能級(jí)系統(tǒng)中粒子在各能級(jí)之間的躍遷過(guò)程,并寫(xiě)出速率方程。
透,這個(gè)也沒(méi)有現(xiàn)成的,自己整理吧,感覺(jué)很可能考

畫(huà)這個(gè)圖的時(shí)候除了標(biāo)記上第一章學(xué)的W、A,還得標(biāo)記S,S是無(wú)輻射躍遷,也是跌能量了。

再根據(jù)圖邊寫(xiě)邊背上下邊這個(gè)速率方程組:

三能級(jí)系統(tǒng)有4個(gè)方程組,其中前三項(xiàng)都能根據(jù)能級(jí)示意圖寫(xiě)出來(lái),真正需要背的是最后一項(xiàng)。Nl(打出來(lái)小寫(xiě)L是個(gè)l,不是1,注意別看差了)是第l個(gè)模式的光子數(shù)密度,τRl為該模式內(nèi)光子平均壽命=L'/δc,L'是光程。第四項(xiàng)方程的意思是現(xiàn)有光子數(shù)密度變化速率=產(chǎn)生的光子數(shù)密度變化速率-損耗的光子數(shù)密度變化速率,這事好理解。

然后

四能級(jí)系統(tǒng)有4+1=項(xiàng)方程,前4項(xiàng)是比著能級(jí)圖寫(xiě),不用背,最后一行如三能級(jí),對(duì)象是光子不是能級(jí)上的電子,理解了意思是凈增益=增益-損耗,這個(gè)也好背。
28、說(shuō)明均勻加寬和非均勻加寬工質(zhì)中增益飽和的機(jī)理,并寫(xiě)出激光增益的表達(dá)式。

v1是入射光頻率。增益曲線就是變化著的增益系數(shù)。

29、飽和光強(qiáng)的含義?怎么定義的?

30、什么是小信號(hào)增益、大信號(hào)增益?
這個(gè)問(wèn)題也沒(méi)有現(xiàn)成的,唉我直接服,還得自己整理:
先擺個(gè)增益系數(shù)定義

然后把下邊這張圖看么著抄一抄拉倒了

31、描述非均勻加寬工作物質(zhì)中的增益飽和的“燒孔效應(yīng)”,并說(shuō)明原理。
