激光原理复习

激光原理复习激光原理第一章1. 激光器的组成部分及作用（1）工作物质（激活物质） ：用来实现粒子数反转和产生光的受激发射作用的物质体系。（2）泵浦源：提供能量，实现工作物质的粒子数反转。（3）谐振腔：①提供轴向光波模的正反馈②模式选择，保证激光器单模振荡，从而提高激光器的相干性。2. 模式数的计算单色模密度：计算例：封闭腔在5000 ? 处单色模密度。3. 光谱宽度的计算其中，为波列长度。4. 本征状态的定义给定空间内任一点处光的运动情况，在初始条件和边界条件确定后，原则上就可求解麦克斯韦方程组，一般可得到很多解，而且这些解的任何一种线性组合都可满足麦克斯韦方程，每一个特解，代表一种光的分布，即代表光的一种本振振动状态。5. 光子简并度的定义光子简并度对应于线度光源λ ，在单位时间单位立体角内发出单位频宽的光子数 ( 处于同一个相格中的光子数，处于一个模式中的光子数，处于相干体积内的光子数，处于同一量子态内的光子数，都有相同的含义，均定义为光子简并度 ) 。并用表示：VcVcg322824328cnHzc14108106105000103353821432s1035.310310614.388mcn）（）（πclct//1clShPgn)/2(26. 光子简并度与单色亮度之间的关系光源的光子简并度，从微观上反映出光源的单色亮度。单色亮度：。光子简并度与单色亮度之间的关系为：7. 光子平均能量的表达同 一 种 光 子 运 动 状 态 （ 或 同 一 种 光 波 模 式 ） 的 光 子 平 均 能 量 ：8. 光的自发辐射、受激吸收、受激辐射自发辐射：处于的原子在无外来光子情况下自发地向能级跃迁，发射能量以光辐射形式放出即自发辐射。特点：自发辐射是仅与原子自身性质有关的随机过程，自发辐射的光在方向、偏振、相位方面都没有确定的关系，因此是不相干的。受激吸收：原子在外来光子作用下，若，处于的原子由于吸收该光子而受激跃迁到的过程。特点：受激吸收几率与外来光的频率有严格的选择性，与外来光辐射能量密度大小有关。外来光频率等于、的间隔所对应的频率时，受激吸收几率最大。受激辐射：光的受激辐射是受激吸收的反过程。原子系统在外来光子作用下，若，处于的原子跃迁到，并辐射一个与外来光子相同的光子的过程。特点：受激辐射与外来光子有关，辐射的光子与引起受激辐射的外来光子有相同的频率、位相、偏振以及传播方向。通过受激辐射，能够实现同态光子数放大，可以得到高光子简并度的相干光。9. 爱因斯坦三系数的相互关系...