《激光考试必考必过》由会员分享，可在线阅读，更多相关《激光考试必考必过（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、K=1.38*10(-23) h=6.63*10(-34) A21 高能级 E2 上的粒子在单位时间内由于自由发射而跃迁 到低能级上的粒子数占高能级粒子数的比例 W12 外来入射光pv 的激励下从低能级到高能级跃迁的几率 .简并度 ： 电子可以有两个或两个以上的不同运动状态具有相 同的能级，这样的能级称为简并能级，同一能级所对应的不 同电子运动状态的数目称为简并度； 能级； 分立的具有确定能量值的不同运动状态 自发辐射 ：处于高能级E2 的原子是不稳定的，即使没有外 界作用。也将自发的跃迁到低能级E1，发射一个频率为v， 能量为 hv=E2-E1 的光子； 受激辐射 ：处于高能级E2 的原 子
2、，在它发生辐射之前，若受能量为hv=E2-E1 的外来光子 的刺激作用而跃迁到低能级E1， 将发射一个与外来光子的频 率，相位，偏振方向和传播方向相同的光子；受激吸收 ：处 于低能级 E1 的原子受到能量为hv=E2-E1 的光子作用时， 将 吸收这一光子而跃迁到高能级E2； 简述激光产生的基本条件： （1）激励能源（即泵浦）为前提 条件； （2）必须有使光产生放大作用的增益介质和使光产生 共振作用的谐振腔； （3）满足阈值条件，即光在谐振腔内来 回一次所获得的增益必须不小于它的损耗之和； 激光器的基本物理性质及体现： 方向性：光源发出的光束的方向性通常用发散角来表示，激 光器的发光面仅仅是一
3、个端面的一个圆光斑，发出光束的发 散角可小于0.001rad，一般来说，激光器的发散角都接近该 激光器的出射孔径所决定的衍射极限；（2）高亮度：光源发 光立体角越小，发光时间越短，亮度越高；（3）单色性：线 宽越窄，光的单色性越好（4）时间相干性 ：同一光源发出 的两列波经过不同的路径，在相隔一定时间后在空间某点会 合的相干性，这段时间称为相干时间，用相干长度或相干时 间描述；迈克尔逊干涉仪；（5）空间相干性 ：指同一时 间由空间不同点发出的光波的相干性，用相干面积描述； 杨氏双缝干涉； 激光器稳频的方法： （1）被动稳频：控制温度，腔体材料互 补，防震和密封等。 （2）主动稳频：兰姆下陷法，
4、饱和吸收 法，塞曼效应法； 激光调制技术： （1）分类：激光调制技术分为内调制和外调 制；内调制：是指在激光振荡过程中加载调制信号，即以调 制信号的规律去改变激光振动参数，从而改变激光的输出特 性；外调制：是指在激光形成以后，再用调制信号对激光进 行调制；（2）方法：电光调制，声光调制，磁光调制，电源 调制，干涉调制；电光调制 ：某些晶体材料，在外加电场作 用下其频率发生变化而产生光电效应，利用这种光电效应进 行的激光调制称为；声光调制 ：利用压电材料在外加电场 作用下产生机械振动的反压电效应来实现将高频电能转换 为超声波场的调制方式称为；磁光调制 ：通过电磁特性， 利用旋光效应实现的调制方式
5、称为；电源调制 ：直接将调 制信号加载在激光电源，从而使激光发射器发射的激光强度 或激光脉冲参数随调制信号而变化的调制称为；利用麦克 尔逊干涉仪原理，把其中一个反射镜用压电元件驱动，压电 元件上加上调制电信号，使动镜在干涉仪中产生有规律的周 期变动，从而获得周期性变化的干涉，以实现光的调制； 激光干涉仪与传统的迈克尔逊干涉仪相比有哪些特点？ （1）实现了干涉条纹的自动计数；（2）采用角锥棱镜； （3）无需用来补偿光程的补偿板；（4）降低了对小孔光阑 的要求；（5）空气折射率的自动测量与修正； 夫朗和费单缝衍射的特点： （1）当狭缝宽度变小时，衍射条 纹将对称于中心亮度向两边扩展，条纹间距变大；
6、（2）衍射 图像的暗点（极小值）等距离分布在中心亮度的两侧，而各 亮度（极大值）可以近似的认为等距离分布；（3）随着衍射 级次的增加，亮纹的光强迅速减弱； 为什么 He-Ne 激光器特别适合作相干光源？ （1）其输出激 光的频率和功率稳定性高；（2）它以连续激励的方式运转； （3） 在可见光和红外光区域里可产生多种波长的激光谱线； . 为了使高斯光束获得良好的聚焦，常采用的方法：a)用短焦 距透镜； b)使高斯光束腰斑远离透镜焦点；c)将高斯光束腰 斑半径放在透镜表面处，即使光腰与透镜的距离为0l 设法满足条件共焦参数f 透镜焦距 F; 激光 ：受激辐射光放大 （Light Amplifica
7、tion by Stimulated Emission of Radiation） ； 2.第一台激光器： 1960.7 梅曼（美国休斯敦） 红宝石激光器； 3.1916 年爱因斯坦计算黑体辐射时提出受激辐射的概念； 4.光和物质的相互作用有三种不同的基本过程：自发辐射， 受激辐射，受激吸收； 5.激光的特点 ：方向性好，亮度高，单色性好，相干性好； 6.激光器的构成 ： （1）工作物质粒子数反转；（2）激励 源泵浦源； （3）光学谐振腔放大作用； 7.激光器的结构形式：内腔式，外腔式，半外腔式； 8激光器的分类：固体激光器，气体激光器，半导体激光 器，液体激光器，化学激光器； 9.干涉仪的组
8、成 ：激光干涉仪光路系统（光源，分光器，反 射器，准直系统） ，干涉条纹计数和处理测量结果的电子系 统（光电探测器，光电二极管，三极管），机械系统； 10.三个基本相干条件：频率相同，振动方向相同，恒定的相 位差； 11.把一束光分为两束以上的光束，它们全具有原来的波前， 但振幅减小了，分光器：平行平板分光器，立方体分光器； 12.激光干涉仪常用的分光方法： 分波振面法（菲涅尔双面镜） 分振幅法（平行平板， 立体分光器） 分偏振法（偏振分光器） 13.激光干涉仪反射器：平面反射器，角锥棱镜反射器，直角 棱镜反射器，猫眼反射器； 14.移相器移相方法：机械法移相，阶梯板和翼形板移相，金 属膜移相
9、，分偏振法移相 16.激光衍射测量方法： （1）间隙测量法（绝对法，增量法） （2）反射衍射测量法（3）分离间隙法（ 4）互补测量法（ 5） 艾里斑测量法； 17.激光多普勒测速技术的应用：广泛应用于生物医学，流 体力学，空气动力学等众多领域。例如，血液流速的测量， 管道内水流的测量等； 18.激光衍射测量的应用：构成各种物理量的传感器，厚度 测量，剖面测量，位移测量，振动测量，线径测量； 19.激光测距中对光脉冲的要求：强度足够高，方向性好，单 色性好，脉冲宽度足够窄； 20.激光谱线加宽的基本类型：自然加宽，碰撞加宽，多普勒 加宽； 21.由于激光能量在时间和空间上的高度集中，才使得激光具
10、 有普通光源所达不到的高亮度； 22.影响干涉信号对比度的 因素：光源的相干性，两相干光束之间的光强差异，不同的 偏振态，外界的漫反射，机械系统的热变形； 一般稳定球面腔与共焦腔的等价性：任何一个共焦腔与无穷 多个稳定球面腔等价；任何一个稳定球面腔唯一地等价于一 个共焦腔。 说明均匀增宽和非均匀增宽的区别？均匀增宽介质内每一 个原子对谱线内任一频率光波都有相同的贡献，所有原子对 发射谱线上每一频率的光波都有相同贡献，所有原子的作用 相同；非均匀增宽介质发射的不同的光谱频率对应于不同的 原子，不同的原子对中谱线中的不同频率有贡献，不同原子 的作用不同的 为什么均匀增宽介质内存在模式竞争？均匀增宽
11、激光介质 发射谱线为洛仑兹线型，中心频率处谱线增益最大，该频率 处附近纵模优先起振，由于均匀增宽介质内每一个原子对谱 线内任一频率光波都有相同的贡献，中心频率处纵模振荡发 射激光将引起激光上能级原子数下降，激光增益曲线形状不 变，但整体下降，当中心频率处纵模增益降低为激光振荡阈 值时，该处纵模稳定输出， 其它频率的纵模增益都小于阈值， 无法振荡。 激光谐振腔损耗的主要来源？ 1. 内部损耗：来源为激光介 质不均匀所造成的散射以及激光介质本身的吸收损耗2. 腔 镜损耗：来源为腔镜投射损耗、腔镜的衍射损耗以及腔镜的 吸收损耗。 角棱锥的作用：抗偏摆和俯仰的性能，可以消除测量镜偏转 带来的误差 巴比
12、涅定理两个互补屏用平面光波照射两个屏时，她们产 生的衍射图形和光强完全相同，仅复振幅的相位差为pi 互补测量法的原理及应用：1）原理：互补测量法是基于巴 比涅定理，用平面光波照射两个互补衍射屏时，它们产生的 衍射图形的形状和光强完全相同，反复振幅的位相差为； 2）应用：可以对各种细金属丝（如漆包线，钟表游丝等） 和薄带的尺寸进行高精密度的非接触测量； 光路布局 ：1 使用角锥棱镜反射器2 整体式布局3 光学倍频 布局 4 零初始光程差的结构布局 干涉测长的应用：激光比长仪，激光跟踪干涉仪，激光小角 度干涉仪 其他测量方法的应用：激光干涉测量长度和位移，激光外差 干涉测量技术，激光移相干涉测量技术，激光全息干涉测量 技术（记录光的振幅和相位）
