大结局：激光原理简答题整理大合集(4)

续前三集，继续整理十万个为什么。话说随着对简答题的整理，激光原理讲了个啥在我脑海中的清晰度更上一层楼，或许学明白的标志就是能回答好这些十万个为什么。我在今日还会开更大结局激光原理串讲，描述我心目中的激光原理——我对我们学的PPT那种打开激光原理的方式并不满意。敬请期待。

第四章是第三章的延续~

32、激光器有哪些类型，指出典型激光器的特征波长及工作方式？

这个问题的答案虽然大长长，但也不太难。

答：

（1）

根据激光器工作物质分类有：固体激光器；气体激光器；液体激光器（染料激光器）；半导体激光器等。固体激光器用（固体材料）作为激光器的工作物质。工作物质有红宝石、钕玻璃、钇铝石榴石（YAG）等；气体激光器的工作物质是气体或金属蒸气。

按激光器运转方式分类有：连续激光器；脉冲激光器；调Q激光器；锁模激光器；单模和稳频激光器；可调谐激光器等。

按激光激励方式分类有：光泵式激光器；（电激励式激光器）；化学激励激光器（又称化学激光器）；核泵激光器。

按激光器输出激光的波段范围分类有：远红外激光器；（中红外激光器）；近红外激光器；可见激光器；近紫外激光器；真空紫外激光器；X射线激光器等。

（2）话说目前已经有1万多种特征波长了，但绝大多数激光器都非主流（不典型），咱们只记典型的（别记差了哈，光电常识）：

对于这门课，液体激光器再见，哦不，就没见过

33、激光器的振荡条件是什么？稳定工作条件又是什么？

答：

(1)振荡条件：满足腔的谐振条件，成为腔的梳状模之一；频率落在工作物质的谱线范围内，即对应增益系数大于等于阈值增益系数。

(2)稳定工作条件：增益系数等于于阈值增益系数。

34、在均匀加宽和非均匀加宽激光器中模式竞争有什么不同？

答：均匀加宽激光器中只要有几个满足阈值条件的纵模，就会在振荡过程中相互竞争，结果总是靠近中心频率的一个纵模得胜，形成稳定振荡，其它纵模都被抑制而熄灭。因此理想情况下，均匀加宽稳态激光器的输出应是单纵模的，单纵模的频率总是在谱线中心频率附近。非均匀加宽激光器中也存在模式竞争，当纵模形成的烧孔重叠时会发生竞争，竞争模的输出功率无规则起伏。

35、什么是激光器的驰豫振荡现象？如何定性解释？

答：一般固体脉冲激光器所输出的并不是一个平滑的光脉冲，而是一群宽度只有微秒量级的短脉冲序列，即所谓“尖峰”序列，激励越强，则短脉冲之间的时间间隔越小，把上述现象称为弛豫振荡效应或尖峰振荡效应。

36、说明利用调Q技术获得高峰值功率巨脉冲的原理，并简单说明调Q脉冲形成过程中各参量随时间的变化。

巨脉冲就是突然放闸泄洪，然后万马奔腾飞流直下。这个放闸泄洪的操作就叫调Q技术。调品质因数Q/调节损耗是激光特性控制的内容。

37、指出共有几种调Q方式，并进行简要说明。

话说我对云课堂版的答案措辞并不满意，自己整理一个：

答：调Q方法可分为主动调Q和被动调Q。

主动调Q就是由外加驱动源来调节腔内损耗；而被动调Q是靠腔内自身光强变化来调节损耗。主动调Q主要有转镜调Q、电光调Q、声光调Q；被动调Q有饱和吸收体（如有机染料）调Q

38.  说明锁模技术的基本原理，有几种实现方式？

目前我们学的锁模都是锁纵模。

答：

幅度调制和相位调制的锁模都是主动锁模，均通过在腔内放入调制元件迫使个纵模的相位锁定。还有被动锁模：饱和吸收体锁模，利用吸收系数随入射光强增大而减小的特性使各纵模的相位锁定。

39. 指出激光倍频的物理基础，并画出典型的内腔倍频和外腔倍频光路图。

这啥非主流东西……激光倍频/二次谐波技术……非线性光学内容，

答：

物理基础：非线性效应。剩下的不会，考着都不会就等于没考，大家一起鄙视它~

40. 概述光波模式和光子态的概念。

啥情况？咋第四章结尾来了个这玩意……自己整理吧，没搜到现成的~

答：

光波模式:在一个有边界条件限制的空间内，只能存在一系列独立的具有特定波矢的平面单色驻波。这种能够存在于腔内的驻波（以某一波矢为标志）称为光波模式。

光子态：光子的运动状态。描述粒子的状态参量是：位置(x, y, z)和动量Px, Py, Pz)

     （写试卷上都带着向量符号哈）以(x, y, z, Px, Py, Pz)构成描述粒子运动状态的相宇空间。

一个光子态对应相空间中的一个相格h³，一个光波模式对应一个光子态，这两个概念是等价的