промежуточной и итоговой аттестации по курсу “Основы лазерной оптики”.

1.	1.1.1. Сформулируйте определение резонатора в блок-схеме лазера.
2.	1.1.2. Какие функции выполняет лазерный резонатор?
3.	1.1.3. Какие виды лазерных резонаторов Вы знаете?
4.	1.1.4. Какие потери имеют место в лазерных резонаторах?
5.	1.1.5. Сформулируйте определение добротности лазерного резонатора.
6.	1.1.6. Как связана добротность резонатора с порогом генерации и спектром генерации лазера?
7.	1.1.7. Сформулируйте определение числа Френеля лазерного резонатора.
8.	1.1.8. Как связано число Френеля с дифракционными потерями лазерного резонатора?
9.	1.1.9. Как формируется пространственно-временная структура излучения реального лазера?
10.	1.1.10. Сформулируйте определение стационарной моды лазерного резонатора.
11.	1.1.11. Каким образом лазерный резонатор формирует продольный и поперечный спектр излучения генерации?
12.	1.1.12. Назовите основные свойства и различия продольных и поперечных мод лазерного резонатора.
13.	1.1.13. Какой физический смысл имеют продольные и поперечные индексы лазерной моды?
14.	1.1.14. Чем определяется межмодовый интервал спектра продольных мод?
15.	1.1.15. Чем определяется ширина продольной моды?
16.	1.1.16. Сформулируйте определение пространственного спектра лазерного излучения.
17.	1.1.17. Каким образом Фурье спектр лазерного излучения связан со структурой продольных и поперечных мод?
18.	1.1.18. Что такое развертка лазерного резонатора?
19.	1.1.19. Сформулируйте определения устойчивого и неустойчивого резонаторов.
20.	1.2.1. Назовите основные приближения оптической физики, используемые в лазерной оптике.
21.	1.2.2. Поясните физический смысл интеграла Гюйгенса и проблемы его использования в вычислительных задачах лазерной оптики?
22.	1.2.3. Поясните границы применимости приближения дифракционного интеграла Кирхгофа, связь с преобразованием Фурье, параболическим приближением волнового уравнения, параксиальным приближением прикладной оптики.
23.	1.2.4. Поясните границы применимости оптико-геметрического приближения для задач лазерной оптики.
24.	1.3.1. Сформулируйте определения координат лучей, лучевой матрицы, опорных поверхностей, правила знаков, приближений матричной оптике применительно к задачам курса.
25.	1.3.2. Напишите лучевые матрицы простейших оптических элементов.
26.	1.3.3. Сформулируйте основные свойства лучевых матриц оптических систем.
27.	1.4.1.Сформулируйте закон ABCD для гомоцентрических пучков. В чем его значение для задач лазерной оптики?
28.	1.4.2. В каких случаях целесообразно использовать гомоцентрический пучок для моделирования лазерного излучения?
29.	1.4.3. Как изменяется кривизна волнового фронта лазерного пучка при прохождении через тонкую линзу?
30.	1.4.4. Поясните правило знаков для формул нахождения кардинальных точек оптической системы через элементы лучевой матрицы.
31.	1.5.1. Поясните физический смысл элементов лучевой матрицы в дифракционном интеграле Кирхгофа.
32.	1.5.2. Как соотносятся оптико-геометрическое и дифракционное приближения в для сопряженных плоскостей оптической системы?
33.	1.6.1. В каких случаях для моделирования лазерных пучков используют гомоцентрический пучок, в каких гауссов?
34.	1.6.2. Поясните физический смысл основных параметров уравнения гауссова пучка.
35.	1.6.3. Что такое комплексный параметр гауссова пучка и в чем его физический смысл?
36.	1.6.4. Поясните физический смысл конфокального параметра гауссова пучка.
37.	1.6.5. Как изменяется кривизна волнового фронта гауссова пучка при удалении от перетяжки?
38.	1.6.6. В каком месте кривизна волнового фронта гауссова пучка минимальна?
39.	1.6.7. Что такое длина перетяжки?
40.	1.6.8. Сформулируйте закон ABCD для гауссовых пучков. Какие выводы следуют из однотипности законов ABCD для гомоцентрических и гауссовых пучков?
41.	1.6.9. Напишите формулы для изменения параметров гауссова пучка при удалении от перетяжки.
42.	1.6.10. Напишите формулы преобразования параметров гауссова пучка линзой. Поясните правило знаков для этого случая.
43.	1.6.11. Могут ли перетяжки падающего на линзу и прошедшего гауссовых пучков лежать в сопряженных плоскостях?
44.	1.6.12. Где находится перетяжка гауссова пучка после линзы, если перетяжка падающего пучка лежит в переднем фокусе линзы? Как соотносятся размеры перетяжек в этом случае?
45.	1.6.13. Где находится перетяжка гауссова пучка после линзы, если перетяжка падающего пучка лежит на линзе? Как соотносятся размеры перетяжек в этом случае?
46.	1.7.1. Сформулируйте определение поперечного сечения лазерного пучка.
47.	1.7.2. Какие критерии используются для определения поперечного сечения лазерного пучка, и в каких случаях?
48.	1.7.3. Сформулируйте определение расходимости лазерного пучка.
49.	1.7.4. Назовите механизмы расходимости лазерного излучения.
50.	1.7.5. Что относится к устранимым и неустранимым механизмам расходимости лазерного излучения?
51.	1.7.6. Как связан комплексный параметр гауссова пучка с расходимостью?
52.	1.7.7. В каком сечении полная, оптико-геометрическая и дифракционная расходимости гауссова пучка минимальны?
53.	1.7.8. Почему для измерения расходимости лазерного пучка используются длиннофокусные объективы?
54.	1.7.9. Как влияет толщина кольца на расходимость сферической волны с кольцевой поперечной структурой?
55.	2.1.1. Напишите операторное уравнение для нахождения стационарной моды лазерного резонатора.
56.	2.1.2. Напишите основное уравнение для нахождения стационарной моды кольцевого пассивного резонатора с зеркалами неограниченных размеров с использованием элементов лучевой матрицы полного обхода резонатора.
57.	2.1.3. Напишите критерии устойчивости резонатора через элементы лучевой матрицы полного обхода резонатора.
58.	2.1.4. Какие решения имеет уравнение для стационарных мод пассивного кольцевого резонатора с зеркалами неограниченных размеров? Какие решения имеют физический смысл?
59.	2.1.5. Поясните определение эквивалентного линейного резонатора.
60.	2.1.6. Как связаны элементы лучевой матрицы полного обхода резонатора с элементами лучевой матрицы линейного резонатора?
61.	2.1.7. Напишите формулы для нахождения радиусов кривизны мод на зеркалах эквивалентного линейного резонатора.
62.	2.1.8. Сформулируйте критерии устойчивости линейного резонатора через элементы лучевой матрицы.
63.	2.1.9. Какие решения имеет матричное уравнение для стационарной моды пассивного линейного резонатора с зеркалами неограниченных размеров? Какие из этих решений имеют физический смысл.
64.	2.1.10. Напишите лучевую матрицу и критерии устойчивости двухзеркального пассивного резонатора через параметры устойчивости.
65.	2.1.11. Нарисуйте диаграмму устойчивости двухзеркального пассивного резонатора, используя в качестве осей координат: -параметры устойчивости, - радиусы зеркал.
66.	2.2.1. Какую пространственную структуру имеют моды кольцевого неустойчивого резонатора, какие решения имеют физический смысл и реализуются в процессе генерации?
67.	2.2.2. Почему в процессе генерации не реализуются сходящиеся моды неустойчивого резонатора?
68.	2.2.3. Какую пространственную структуру имеют встречные моды кольцевого неустойчивого резонатора?
69.	2.2.4. Какую пространственную структуру имеют моды кольцевого телескопического резонатора?
70.	2.2.5. Какую пространственную структуру имеют моды линейного неустойчивого резонатора, какие решения имеют физический смысл и реализуются в процессе генерации?
71.	2.2.6. Как связаны центры кривизны встречных мод двухзеркального линейного неустойчивого резонатора?
72.	2.2.8. Как связаны параметры кривизны волнового фронта моды линейного неустойчивого резонатора и эквивалентного ему линейного резонатора, используемого в расчетах?
73.	2.3.1. Какую пространственную структуру имеют моды кольцевого устойчивого резонатора, какие решения имеют физический смысл и реализуются в процессе генерации?
74.	2.3.2. Как связаны встречные моды кольцевого устойчивого резонатора?
75.	2.3.3. Какую пространственную структуру имеют моды линейного устойчивого резонатора, какие решения имеют физический смысл и реализуются в процессе генерации?
76.	2.3.4. Как соотносятся радиус кривизны концевого зеркала и база двухзеркального устойчивого плоско-сферического резонатора?
77.	2.3.5. Как связаны параметры кривизны концевых зеркал и радиусы кривизны волнового фронта моды устойчивого пассивного линейного резонатора с зеркалами неограниченных размеров?
78.	2.3.6. Где расположена перетяжка двухзеркального устойчивого плоско-сферического резонатора?
79.	2.3.7. Где расположена перетяжка симметричного конфокального резонатора?
80.	2.4.1. Поясните понятие эквивалентного резонатора для пассивного резонатора с зеркалами конечных размеров.
81.	2.4.2. Какие преимущества дает использование эквивалентного резонатора для пассивного резонатора с зеркалами конечных размеров?
82.	2.4.3. Как соотносятся параметры мод эквивалентных резонаторов?
83.	2.4.4. Какие преимущества дает использование симметричного эквивалентного резонатора?
84.	2.4.5. Какие параметры эквивалентного резонатора с зеркалами конечных размеров дают информацию о дифракционных потерях, какие об устойчивости резонатора?
85.	2.5.1. Как влияют конечные размеры зеркал на пространственную структуру моды устойчивого резонатора?
86.	2.5.2. Как влияют конечные размеры зеркал на кривизну волнового фронта устойчивого линейного резонатора?
87.	2.5.3. Как влияют конечные размеры зеркал на пространственную структуру поперечных мод высшего порядка устойчивого резонатора?
88.	2.5.4. Как связаны дифракционные потери моды устойчивого резонатора с деформацией моды, вызванной конечными размерами зеркал?
89.	2.5.5. Как влияют конечные размеры зеркал на пространственную структуру моды неустойчивого резонатора?
90.	2.5.6 Почему дифракция при отражении от краев зеркал неустойчивого резонатора может приводить к существенному снижению эффективности генерации?
91.	2.5.7. Как влияет активная среда на спектральные характеристики излучения генерации на этапе: - линейной околопороговой генерации, - нелинейной генерации.
92.	2.5.8. Поясните различие многомодовой и многочастотной генерации.
93.	2.5.9. Поясните механизмы многомодовой и многочастотной генерации.
94.	2.5.10. Поясните методы селекции поперечных и продольных мод.
95.	2.5.11. Как влияет разъюстировка элементов резонатора на пространственно-временную структуру излучения генерации?
96.	2.5.12. Как связаны полезные потери резонатора и эффективность лазерной генерации?
97.	2.6.1. Сформулируйте основные преимущества и недостатки неустойчивых резонаторов применительно к различным типам лазеров.
98.	2.6.2. Сформулируйте основные преимущества и недостатки устойчивых резонаторов применительно к различным типам лазеров.
99.	2.6.3. Сформулируйте основные преимущества и недостатки резонаторов, лежащих на границе устойчивости, применительно к различным типам лазеров.
100.	2.6.4. В каких случаях целесообразно использование неустойчивых резонаторов?
101.	2.6.5. В каких случаях целесообразно использование устойчивых резонаторов?
102.	2.6.6. В каких случаях целесообразно использование резонаторов, лежащих на границе устойчивости, в т.ч. Фабри-Перо, симметричного конфокального, полусферического?