大结局：激光原理简答题整理合集(3)

续前两集，第三章的简答题：

23、什么是谱线加宽？有哪些加宽类型？加宽机制是什么？

真要出这个题我就无语了，这个题答案大长长：

答：(1)谱线加宽：由于各种因素的影响，自发辐射并不是单色的，而是分布在中心频率附近一个很小的频率范围内，这就叫谱线加宽。

(2)加宽类型及机制：

24、如何定义线型函数和谱线宽度？

25、如何理解均匀加宽和非均匀加宽？

答：均匀加宽：引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的，对于均匀加宽，每个发光原子都以整个线型发射，不能把线型函数上的某一特定频率和某些特定原子联系起来，或者说，每一个原子对光谱内任一频率都有贡献。非均匀加宽：原子体系中每个原子只对谱线内与它的中心频率相应的部分有贡献，因而可以区分谱线上的某一频率是由哪一部分原子发射的。

26、如何求自然加宽、碰撞加宽和多普勒加宽的线宽？

没找到满意的答案，我自己写吧。自然加宽、碰撞加宽都属于均匀加宽，后者是非均匀加宽。

这几个公式应该是必考

27、分析三能级和四能级系统中粒子在各能级之间的跃迁过程，并写出速率方程。

透，这个也没有现成的，自己整理吧，感觉很可能考

画这个图的时候除了标记上第一章学的W、A，还得标记S，S是无辐射跃迁，也是跌能量了。

再根据图边写边背上下边这个速率方程组：

三能级系统有4个方程组，其中前三项都能根据能级示意图写出来，真正需要背的是最后一项。Nl（打出来小写L是个l,不是1，注意别看差了）是第l个模式的光子数密度，τRl为该模式内光子平均寿命=L'/δc，L'是光程。第四项方程的意思是现有光子数密度变化速率=产生的光子数密度变化速率-损耗的光子数密度变化速率，这事好理解。

然后

四能级系统有4+1=项方程，前4项是比着能级图写，不用背，最后一行如三能级，对象是光子不是能级上的电子，理解了意思是净增益=增益-损耗，这个也好背。

28、说明均匀加宽和非均匀加宽工质中增益饱和的机理，并写出激光增益的表达式。

v1是入射光频率。增益曲线就是变化着的增益系数。

29、饱和光强的含义？怎么定义的？

30、什么是小信号增益、大信号增益？

这个问题也没有现成的，唉我直接服，还得自己整理：

先摆个增益系数定义

然后把下边这张图看么着抄一抄拉倒了

31、描述非均匀加宽工作物质中的增益饱和的“烧孔效应”，并说明原理。