Волны удвоенной или утроенной частоты, по сравнению с собственной частотой лазера.

Вопросы к экзамену.

I (в скобках – пояснения, что отвечать)

1. Шкала ЭМ волн, основные характеристики излучения.

2. Оптические переходы.

3. Типы уширения спектральных линий.

4. Виды источников излучения.

5. Лазер. Классификация. Основные элементы.

6. Механизмы создания инверсной населённости (3^х и 4^х уровневые схемы).

7. Коэффициенты усиления (Спектральный насыщенный и ненасыщенный).

8. Резонаторы. Добротность. Потери.

9. Частотные характеристики лазерного излучения.

10. Поляризационные характеристики лазерного излучения.

11. Преобразование параметров лазерного излучения (Фокусировка, коллимация).

12. Классификация и устойчивость оптических резонаторов.

13. Непрерывный и импульсный режимы работы лазера.

14. Полупроводниковые лазеры.

15. Применение лазеров.

16. Элементы нелинейной оптики. Генерация гармоник.

17. Усиление в лазерах. Ненасыщенное и насыщенное условия начала генерации.

18. Сравнительный анализ монохроматичности различных источников излучения.

19. Твердотельные лазеры.

20. Газовые лазеры.

 

II-III

1. Каковы функции оптического резонатора? Какие существуют типы оптических резонаторов?

2. Что такое гауссов пучок? В чем состоят его отличия от плоской и сферических волн?

Особый тип волны. Распределение интенсивности в поперечном сечении – гауссово.

3. Что такое перетяжка гауссова пучка? Чему равна кривизна волнового фронта в перетяжке?

Минимальное сечение. Кривизна равна нулю.

4. В какой зоне гауссова пучка определяется расходимость: в ближней или дальней? Каким образом расходимость гауссова пучка связана с радиусом пучка (размером пятна) в перетяжке?

В дальней зоне. Меньше радиус – больше расходимость.

5. Чем отличается одномодовый и многомодовый режимы генерации лазера?

В одномодовом присутствует только одна мода (называемая основной), в многомодовом – несколько. Поэтому в первом случае ниже расходимость и больше монохроматичность, но ниже мощность.

6. От чего зависит устойчивость резонатора? Является ли устойчивым резонатор с плоскими зеркалами?

0<g₁g₂<1 - устойчивый

g_1,2=1-L/R_1,2

L – длина резонатора, R – радиус кривизны.

Случай на границе устойчивости.

7. Что такое продольные моды резонатора, а что такое поперечные?

8. От чего зависит длина волны лазерного пучка?

Тип перехода, длина резонатора, длина оптического пути в резонаторе (продольные моды), ширина контура усиления.

9. Почему лазерное излучение является полностью поляризованным?

По определению. Плюс происходит поляризация в активной среде.

10. С какой целью пластины, герметизирующие активную среду в газовых лазерах, располагаются под углом Брюстера к оси лазерного пучка?

Минимизация потерь на поляризацию.

11. В каких пределах изменяется угол эллиптичности?

-45⁰..+45⁰

12. Чем отличается свет с правой и левой круговой поляризацией?

Направлением вращения вектора Е.

13. Как отличить свет с круговой поляризацией от естественного света?

Поставить поляризатор и вращать его. Интенсивность естественного света будет постоянна, поляризованного – меняться.

14. Назначение полуволновой пластинки.

Поворот плоскости поляризации на 90⁰

15. Что такое полуволновое напряжение?

Напряжение, прилагаемое к ячейке Поккельса, при котором она начинает работать как полуволновая пластинка.

16. Под каким углом к оптической оси одноосного кристалла нужно направить луч света, чтобы его состояния поляризации не изменились?

0⁰

17. Устройство полуволновой пластинки.

18. Чем отличается провал Лэмба от провала Беннета?

19. Как влияет температура и тип среды на ширину доплеровского контура усиления?

Повышение температуры или увеличение молярной массы среды – увеличение ширины контура.

20. Является ли устойчивым конфокальный резонатор?

Случай на границе устойчивости.

21. Каким образом можно перейти от многомодового режима генерации к одномодовому?

Поставить диафрагму.

22. Какова разница в частотах продольных мод кольцевого лазера?

23. Каков порядок расположения линз для коллимации лазерного излучения?

Короткофокусная, за ней – длиннофокусная.

24. Что такое оптические гармоники?

Волны удвоенной или утроенной частоты, по сравнению с собственной частотой лазера.

25. Сколько может быть оптических осей в кристалле?

Не больше двух.

26. Что показывает оптическая ось кристалла?