激光原理期末知识点总复习材料.doc
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1、激光原理期末知识点总复习材料2.激光特性:单色性、方向性、相干性、高亮度3.光和物质的三种相互作用:自发辐射,受激吸收,受激辐射4.处于能级u的原子在光的激发下以几率 向能级1跃迁,并发射1个与入射光子全同的光子,Bul为受激辐射系数。5.自发辐射是非相干的。受激辐射与入射场具有相同的频率、相位和偏振态,并沿相同方向传播,因而具有良好的相干性。6.爱因斯坦辐射系数是一些只取决于原子性质而与辐射场无关的量,且三者之间存在一定联系。7.产生激光的必要条件:工作物质处于粒子数反转分布状态8.产生激光的充分条件:在增益介质的有效长度内光强可以从微小信号增长到饱和光强Is9.谱线加宽特性通常用线型函数描
2、述:设辐射光强I中频率处于+d的部分为I()d,则线型函数定义为 线型函数满足归一化条件:10.速率方程:描述有关能级粒子数密度随时间变化的微分方程。速率方程理论是量子理论的简化形式。11.三能级系统速率方程组: 其中: 四能级比三能级好的原因:更容易形成粒子数反转 画出四能级系统的能级简图并写出其速率方程组12.激光器的工作方式主要由外抽运速率W13的时间行为决定。13.有源腔中的纵模频率总是比无源腔中同序数纵模频率更接近工作物质的中心频率,这种现象称为频率牵引。14.光学谐振腔是常用激光器的三个主要组成部分之一,还有工作物质和泵浦源。15.开放式光腔、无源腔,研究的基本问题:光频电磁场在腔
3、内的传输规律,求解电磁场方程的本征函数和本征值。研究方法:几何光学分析方法矩阵光学分析方法波动光学分析方法。处于运转状态的激光器的谐振腔都是存在增益介质的有源腔。16.腔模沿腔轴线方向的稳定场分布称为谐振腔的纵模,在垂直于腔轴的横截面内的稳定场分布称为谐振腔的横模。17.纵模间隔: 腔长和折射率越小,纵模间隔越大。对于给定的光腔,纵模间隔为常数,腔的纵模在频率尺上是等距排列的不同的横模用横模序数m,n描述。对于方形镜谐振腔这种轴对称系统来说,m,n分别表示沿腔镜面直角坐标系的水平和垂直坐标轴的光场节线数。对于圆形镜谐振腔这种旋转对称系统来说,m,n分别表示沿腔镜面极坐标系的角向和径向的光场节线
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