mooc激光器件与技术答案(慕课2023课后作业答案)

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第一周 引言和知识准备 （1）

课后小测

1、激光技术世界上第一台激光器的器件发明者是哪位科学家？
A、爱因斯坦
B、答案答案梅曼
C、慕课汤斯和肖洛
D、课后普朗克

2、作业我国第一台激光器是激光技术在哪一年发明的？
A、1960年
B、器件1961年
C、答案答案1962年
D、慕课1963年

3、课后下列哪个不属于激光光源不同于普通光源的作业特点？
A、可以照射到非常远的激光技术地方
B、容易产生干涉条纹
C、器件发散角比较小
D、答案答案功率非常高

4、我国哪位科学家给Laser起了个“激光”的中文名字？
A、周炳琨
B、周光召
C、王之江
D、钱学森

5、人类发明的第一台激光器是什么激光器？
A、半导体激光器
B、钕玻璃激光
C、氦氖激光器
D、红宝石激光器

第二周 引言和知识准备 （2）

单元小测

1、下列关于光学模式的说法，那个不正确？
A、光学本征模式是麦克斯韦方程组的特征解
B、单色平面波是自由空间的光学模式
C、单模光场具有完全的相干性
D、激光场就是一种单模光场

2、480nm的光是什么颜色？
A、红色
B、黄色
C、绿色
D、蓝色

3、真空波长为1微米的光，振动频率为多少？
A、
B、
C、
D、

4、氦氖激光的相干时间为10ns，则其相干长度为：
A、3mm
B、3cm
C、3m
D、30m

5、下列哪个实验与光的波动特性相矛盾？
A、杨氏双缝干涉实验
B、菲涅尔衍射实验
C、光电效应实验
D、牛顿环实验

第三周 激光产生的基本原理 （1）

课后小测

1、下述关于玻尔兹曼分布的说法，哪个是不正确的？
A、对玻尔兹曼分布，高能级上的粒子数密度总是大于低能级上的粒子数密度
B、玻尔兹曼分布是热平衡条件的分布
C、玻尔兹曼分布是动态分布
D、玻尔兹曼分布是统计分布

2、关于自发辐射跃迁，不正确的说法是：
A、粒子自发的从低能态跃迁到高能态，并吸收一个光子
B、粒子自发的从高能态跃迁到低能态，并发射一个光子
C、粒子自发的从高能态跃迁到低能态，并吸收一个光子
D、粒子自发的从高能态跃迁到低能态，并吸收一个光子

3、关于受激辐射跃迁，不正确的说法是：
A、受激辐射跃迁只在粒子数反转条件下发生
B、受激辐射概念是爱因斯坦首先提出来的
C、受激辐射跃迁产生的光子具有相同的状态
D、激光就是通过受激辐射过程产生的

4、下列说法，不正确的是：
A、处在粒子数反转状态的物质，对入射的光会产生放大
B、激光是强的相干光源
C、激光产生的微观物理过程是受激辐射
D、泵浦是实现粒子数反转的手段

5、下列说法正确的是：
A、通过受激辐射过程可以实现光的相干放大
B、对恒定功率的白炽灯灯这种热辐射光源来说，微观粒子的自发辐射、受激辐射、受激吸收三个过程达到一种平衡态
C、两能级之间实现了粒子束反转，则上能级的粒子数密度一定大于下能级粒子数密度
D、太阳光是自发辐射光源，其辐射光子都来自自发辐射

第四周 激光产生的基本原理（2）

课后小测

1、一束激光，通过长度为3mm的某质后，功率衰减为原来的一半，假设光衰减全部是由吸收引起的，则介质对入射光的吸收系数为多少？
A、
B、
C、
D、

2、关于增益的说法，不正确的是：
A、介质对光的增益系数正比于反转粒子数密度，与入射光的波长没有关系
B、由于光放大大量消耗反转粒子，导致增益系数下降
C、介质对入射光的增益系数定义为光强或功率通过单位长度介质的相对增加量
D、介质对入射光的增益，源于受激辐射过程

3、已知微观粒子从上能级跃迁到下能级，发射的光子波长为488nm，则这两个能级的能量差为：
A、
B、
C、
D、

4、关于自激振荡，不正确的说的为：
A、自激振荡是通过受激辐射产生的，与自发辐射无关
B、自激振荡发射的光主要来自受激辐射
C、实现了粒子数反转的工作物质不一定会产生自激振荡输出
D、自激振荡过程，受激吸收过程不能忽略

5、关于光学谐振腔的作用，不正确的说法是：
A、光学谐振腔是激光器的三大构成部分之一
B、光学谐振腔总是为谐振腔的光学模式提供能量的正反馈
C、光学谐振腔可使激光器工作在单模或少量光学模式上
D、光学谐振腔是决定激光单色性、方向性和相干性的关键因素

第六周 共轴球面腔的稳定性

课后测验

1、关于共轴球面腔，下列哪个说法不正确：
A、两个相互平行的平面反射镜构成FP腔
B、共轴球面腔的反射镜的反射面可以为平面、凹面或凸面
C、严格共轴的两镜球面腔，几何损耗可能很大
D、共轴球面腔总是可以将近轴光线限制在腔内往返传播而不逸出腔外

2、关于共轴球面腔的稳定性，下面说法不正确的是：
A、共轴球面腔的稳定性与谐振腔的腔长和腔镜的曲率半径有关
B、凹凹腔都是稳定腔
C、对称共焦腔的腔长与腔镜曲率半径相等
D、平行平面腔是临界腔

3、关于简单两镜球面腔的稳定性，下述哪个说法有误：
A、平凹腔，凹面镜的曲率半径为R，则腔长也不应超过R，否则腔会失稳
B、凹凹腔，腔长不应超过两个反射镜曲率半径之和
C、平凸腔，无论腔长为长，总是不稳定的
D、共轴球面腔的稳定性出由腔镜参数决定，与腔内激光工作物质、插入元件等没有关系

4、关于对称共焦腔，不正确的说法是：
A、对称共焦腔是临界腔，稳定性介于稳定和非稳定腔之间。
B、对称共焦腔的腔长与腔镜曲率半径相等。
C、对称共焦腔内的近轴光线往返两次与自身重合。
D、对称共焦腔位于稳定图的原点。

5、关于近轴光线，说法不正确的是：
A、近轴光线有时也称旁轴光线。
B、近轴光线与光轴的夹角比较小。
C、近轴光线离光轴比较近。
D、近轴光线经过光学系统后可能变成非近轴光线。

第五周 光学谐振腔的损耗

课后小测

1、下述关于光学谐振腔的说法，不正确的是：
A、对光的传播具有一定限制的空间称为光学谐振腔
B、在激光领域，谐振腔的光学模式也常称为激光模式
C、开放式光学谐振腔在纵向约束光的传播
D、1958年，肖洛和汤斯提出了开放式光学谐振腔的概念

2、关于谐振腔的平均单程损耗因子，错误的说法是：
A、平均单程损耗因子是个数值，没有单位
B、谐振腔总的平均单程损耗因子可分解为多种损耗机制的平均单程损耗因子之和
C、平均单程损耗因子表征了谐振损耗的大小
D、平均单程损耗因子的值在0到1之间，值越大，损耗越大

3、关于开放式光学谐振腔损耗的表述，不正确的是：
A、同一谐振腔，腔长越长，衍射损耗越大
B、激光输出镜的透射率越大，腔损耗越大
C、谐振腔内插入元件会引入附加损耗
D、谐振器内到激光工作物质是增益介质，不会引入损耗

4、下述关于无源腔损耗、光子寿命、Q值的描述，不正确的是：
A、损耗越大，腔内光子寿命越短，腔Q值越大
B、损耗越小，腔内光子寿命越大，腔Q值越大
C、损耗越大，腔内光子寿命越短，腔Q值越小
D、损耗越小，腔内光子寿命越大，腔Q值越小

5、已知无源腔的平均单程损耗因子为0.01，则光子在腔内往返的平均次数约为：
A、50
B、100
C、500
D、1000

第七周 激光模式特征和高斯光束

课后测验

1、关于激光模式，说法有误的是：
A、激光模式是谐振腔内可以稳定存在的光场。
B、一个激光模式有确定的场量分布形式和特征频率。
C、激光模式对应的光场在谐振腔内传播，场分布可自再现。
D、不同的激光模式有不同的特征频率和场分布形式。

2、关于激光纵模，下列哪个说法不正确：
A、纵模指谐振腔内振荡激光在纵向，也就是传播方向上的场分布特征。
B、纵模的形成可以看成腔内振荡激光自干涉的结果。
C、纵模的场分布图像是驻波，所以从激光器发射的激光束的纵向场分布也呈现驻波结构。
D、实际激光器内振荡的纵模数目可能为一个、几个、几百个或更多。

3、关于纵模频率、纵模序数、纵模频率间隔的说法，不正确的是：
A、略微增加腔长，某个纵模的特征频率会也会增加。
B、增大谐振腔的腔长，纵模频率间隔会变小。
C、实际激光器振荡激光，其纵模序数一般很大。
D、相邻纵模的频率间隔可由真空光速c除以往返光程来计算。

4、关于激光横模，不正确的说法是：
A、激光横模指腔内振荡激光在横向上的特征场分布。
B、基横模一般指高斯模式，其横向场分布可由高斯函数来计算。
C、高阶横模的横向场分布总是有多个光斑，如TEM01厄米高斯模式有两个光斑。
D、一般情况下，从激光器发射出来的激光束的横向场分布与腔内振荡横模的横向场分布基本相同。

5、关于基模高斯光束，说法不正确的是：
A、高斯光束的的光腰越小，光束的发散角越大。
B、高斯光束的准直距离越长，发散角越小。
C、高斯光束的腰斑半径处的光强为中心光强的1/e。
D、高斯光束发散角的大小与激光波长呈正比。

第八周 增益饱和及模式竞争

课后测验

1、关于谱线加宽的说法，不正确的是：
A、激光工作物质的吸收谱线和发射谱线均可能被加宽
B、引起光谱线加宽的物理机制有多种
C、谱线加宽总是客观存在的，无法避免和减弱
D、谱线加宽对激光器的输出特性有重要影响

2、下列关于均匀和非均匀加宽机制的说法，不准确的是：
A、均匀加宽机制下，不同微观粒子的谱线加宽相同
B、非均匀加宽机制下，不同微观粒子的谱线加宽情况一定不同
C、非均匀加宽机制下，可根据加宽情况的不同对微观粒子分类
D、均匀加宽机制下，不同微观粒子对谱线强度具有等价的贡献

3、固体激光工作物质中的主要加宽机制有：
A、晶格振动加宽
B、碰撞加宽
C、晶格缺陷加宽
D、自然加宽
E、多普勒加宽

4、气体激光工作物质的主要加宽机制有：
A、自然加宽
B、碰撞加宽
C、晶格振动加宽
D、晶格缺陷加宽
E、多普勒加宽

5、下列加宽机制，属于均匀加宽的有：
A、自然加宽
B、碰撞加宽
C、晶格振动加宽
D、晶格缺陷加宽
E、多普勒加宽

6、下列加宽机制中，属于非均匀加宽机制的有：
A、自然加宽
B、碰撞加宽
C、晶格振动加宽
D、晶格缺陷加宽
E、多普勒加宽

7、均匀加宽工作物质的增益饱和，说法正确的是：
A、均匀加宽工作物质的增益谱线会出现整体下降。
B、在增益谱线内入射如何频率的强光，都有可能导致增益饱和。
C、均匀加宽工作物质的增益饱和效应，会导致激光器趋于输出单纵模输出
D、均匀加宽工作物质不存在谱线烧孔现象
E、均匀加宽工作物质不存在空间烧孔效应