激光原理部分题答案

07 级光信息《激光原理》复习提纲简答题1、 简述自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的联系与区别。（1）受激辐射过程是一种被迫的、受到外界光辐射控制的过程。 没有外来光子的照射，就不可能发生受激辐射。(2) 受激辐射所产生的光子与外来激励光子属于同一光子状态， 具有相同的位相、传播方向和偏振状态。(3) 激光来自受激辐射，普通光来自自发辐射。两种光在本质 上相同：既是电磁波，又是粒子流，具有波粒二象性；而 不同之处：自发辐射光没有固定的相位关系，为非相干光， 而激光有完全相同的位相关系，为相干光。(4) 自发辐射跃迁几率就是自发辐射系数本身，而受激辐射的跃 迁几率决定于受激辐射系数与外来光单色能量密度的乘积。（5）受激吸收是与受激辐射相反的过程，它的几率与受激辐射几率一样取决于吸收系数和外来光单色辐射能量密度的乘积。2、二能级系统有无可能通过光泵浦实现稳态粒子数反转（不能，PPT 上有）在光和原子相互作用达到稳定条件下得到不满足粒子数反转，所以不能实现。E1E2B12B21A213、简述均匀增宽和非均匀增宽的区别。（类型，贡献不同 ppt 上有）4、简述光谱线增宽类型，它们之间的联系与区别均匀增宽的共同特点引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的 都是光辐射偏离简谐波引起的谱线加宽非均匀增宽的共同特点原子体系中每个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献，因而可以区分谱线上某一频率范围是由哪一部分原子发射的。均匀增宽同非均匀增宽的区别是均匀增宽中每一个原子对谱线宽度内任意频率都有贡献，且贡献相同；而非均匀增宽中每一个原子只对其速度所对应的频率有贡献，即不同速度的原子的作用是不同的。5、 画图简述三能级和四能级系统产生激光的能级跃迁过程。（ppt）4、原子能级（1）三能级系统（红宝石激光）工作物质在这些能级间的跃迁过程：泵浦（Wp）→ 无辐射跃迁（S32）→ 受激跃迁（W21）亚稳态能级长寿命E3 泵浦高能级（寿命很短）E2 激光上能级E1 基态 激光下能级E1激励抽运无辐射跃迁h = E2 - E1泵浦(Wp) →无辐射跃迁(S43) →受激跃迁(W32) →无辐射跃迁(S21)激励抽运E4 泵浦高能级E3 激光上能级E2 激光下能级E1 基态（2）四能级系统无辐射跃迁h = E3 – E2无辐射跃迁6、 简述激光形成条件。（三要素，谐振腔，泵浦）7、如何使激光器内受激辐射大于受激吸收和自发辐射，从而实现光放大。（ppt 有）8、 谐振腔稳定性的条件稳...