丁老師選修課面試題小強修改版本0001

1、激光應(yīng)用技術(shù)面試題1. 列舉出輸出波長在可見光到紅外波段范圍內(nèi)的幾種激光器及其輸出波長。CO2 激光器 10.6 卩 m9.6um；Nd3+ : YAG 1.06 n,0.914 m 1.35 m; He-Ne 激光器 632.8nm; 紅寶石激光器694.3nm;2. 分析激光二極管泵浦固體激光器與燈泵浦固體激光器相比所具有的優(yōu)勢。 激光二極管泵浦固體激光器具有轉(zhuǎn)換效率高、器件結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、壽命長、 可靠性高、結(jié)構(gòu)牢固、光束質(zhì)量好、輸出能量大、峰值功率高、工作介質(zhì)覆蓋的 波段廣及運轉(zhuǎn)方式多樣等優(yōu)點。3. 列舉出模式（橫模）選擇的幾種方式及特點。非穩(wěn)腔選模和穩(wěn)定腔選模，木室里常常用的是在諧

2、振腔里面加一個小孔光闌4. 簡述譜線加寬的幾種形式均勻加寬（自然、碰撞）和非均勻加寬（多普勒）這種現(xiàn)象稱5. 什么是光的散射？ 物質(zhì)中存在的不均勻團塊使進入物質(zhì)的光偏離入射方向而向四面八方散開， 為光的散射6. 試畫出Nd3+: YAG電光調(diào)Q脈沖激光器實驗裝置圖。試述改變退壓延時時 間t0和加在晶體上VX/4電壓值，為什么會影響調(diào) Q激光器的輸出。7. 寫出M2因子的定義式，它有什么意義？M2因子被稱為激光束質(zhì)量因子或衍射極限因子，其定義為：實際光束束腰寬度和遠場 束散角的乘積比上基模高斯光束的束腰寬度和遠場束散角的乘積。對于基模（TEMoo）高斯光束，光束質(zhì)量因子為1，光束質(zhì)量最好，而實際

3、中均大于T表征實際光束相對于衍射極限的倍數(shù)，即Times-diffraction-limited。光束質(zhì)量因子可以表示為:nDo e/（ 4 入）。ME光束質(zhì)量因子的參數(shù)同時包含了遠場和近場特性，能夠綜合描述光束的品質(zhì)，且具有通過理想介質(zhì)傳輸變換時不變的重要性質(zhì)。而由上式可知，對光束質(zhì)量因子的測量，歸結(jié)為光束束腰寬度和光束遠場發(fā)散角的測量。8. 怎樣測量倍頻效率？9. 光纖激光器按光纖結(jié)構(gòu)可分為哪幾種？ 單包層光纖激光器、雙包層光纖激光器10. 光纖激光器按工作機制可分為哪幾種？ 上轉(zhuǎn)換光纖激光器、下轉(zhuǎn)換光纖激光器11. 光纖激光器按輸出波長可分為哪幾種？S-波段（12801350 nm）、C

4、-波段（15251565 nm）、L_-波段（15651620 nm）。倍頻后532nm475 nm675 nm 三混頻后這個波長好像跟另外一個波長有關(guān)! 丁老師實驗室是用的1.06和0.53兩個和頻之后得到的0.35的紫外光！這個 :題的答案可以就回答0.3512. Nd3+:YAG激光器倍頻后的波長，三混頻后的波長？13. He-Ne激光器中放電管包括那兩部分？放電是發(fā)生在那個管？ 放電管由毛細管和貯氣室構(gòu)成，放電發(fā)生在毛細管。14. 如何計算峰值功率，及峰值功率密度？峰值功率二輸出能量/脈寬峰值功率密度=15. 什么是動靜比？在一特定泵浦能量下的動態(tài)與靜態(tài)激光輸出能量之比。16. NcT

5、yAG晶體的三個主要技術(shù)參數(shù)？這個好像是前幾個學長在教室講的時候說過！我記筆記了的但是記筆記的那 個本沒在寢室，有誰有的話可以告訴大家一聲17. 什么是激光器的閾值條件？只有當光在粒子束反轉(zhuǎn)分布的激活介質(zhì)中的增益，至少能夠補償腔內(nèi)損耗時，才能剛好形成激光振蕩，這個條件叫做激光器的閾值條件。18. 第一臺激光器是哪年由誰制造的？1960年梅曼19. 受激拉曼散射的特點。（1）受激拉曼散射光有閾值條件；（2）受激拉曼散射光的方向性極好；（3）受 激拉曼散射光的強度極高；（4）受激拉曼散射光具有很高的單色性；（5）受激 拉曼散射光脈沖時間很短。20. 在光纖SRS實驗室用到什么檢測設(shè)備？測哪些參數(shù)？

6、21. 受激拉曼散射與自發(fā)拉曼散射的區(qū)別？自發(fā)散射是熱振動聲子對入射光的散射，其散射具有隨機性，而受激拉曼散 射是強激光與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的受激聲子對入射光的散射。22. 光纖SRS實驗中，如何線性調(diào)節(jié)光纖激光功率？23. 光纖SRS實驗中，短波通鍍什么膜？以什么方式放置？為什么要這么放置？24. 激光器按工作物質(zhì)劃分可分為幾類？固體、半導體、氣體、染料液體化25. 激光器按工作方式劃分可分為哪幾類？ 按運轉(zhuǎn)方式分為連續(xù)運轉(zhuǎn)和脈沖運轉(zhuǎn)。26. 列出固體激光器的工作物質(zhì)？ 紅寶石、摻釹釔鋁石榴石、釹玻璃等27. 聚光腔和諧振腔的作用分別是什么？聚光腔能充分利用泵浦能量，諧振腔提高正反饋、把腔內(nèi)

7、的一部分激光輸出、 限制光子運動方向等。28. 列舉激光的基本參數(shù)？波長，發(fā)散角，M2因子，對于脈沖（峰值功率，脈寬）連續(xù)（功率）29. 激光器系統(tǒng)冷卻方式有哪些？水冷、風冷這個問題好像沒有標準答案！ 丁老師實驗室的電箱 上面有的！面試那天去看看就行！30. 如何安全使用激光器31. 簡述激光技術(shù)應(yīng)用的幾個方面？醫(yī)用激光，激光切割，激光打標32. 什么是法拉第效應(yīng)？在處于磁場中的均勻各向同性媒質(zhì)內(nèi)，線偏振光束沿磁場方向傳播時，振動面發(fā) 生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象33. 激光器的基本組成有哪些？各有哪些主要功能？改變哪些參數(shù)對激光器的輸出有影響？泵浦源、工作物質(zhì)、諧振腔。34. 常見的非線性現(xiàn)象有哪些？試列舉

8、幾個？高次諧波發(fā)射、閾上電離、強場自電離、電離抑制和庫侖爆炸、激光感應(yīng)折 射率變化、強光自調(diào)制與自加寬、自位相調(diào)制、非線性飽和吸收效應(yīng)、雙光 子吸收、光學擊穿、光懸浮光學位相復共軛35. 激光的主要特點有哪些。單色性強、相干性好、高定向性。36. 放大技術(shù)的目的及二級放大系統(tǒng)的基本構(gòu)成？目的是不改變激光狀態(tài)，增加激光輸出的能量和功率。37. 放大技術(shù)的應(yīng)用舉例？激光核聚變、激光雷達38. 行波激光放大器中，在靜態(tài)條件下影響放大增益的主要原因是什么？39. 什么是Q值？調(diào)Q是指什么？品質(zhì)因數(shù)，即腔內(nèi)儲存信息的能力。調(diào) Q是通過改變腔內(nèi)Q值先低后高，是 腔內(nèi)損耗先大后小，以獲得超短脈沖40. 可調(diào)

9、諧指的是激光的哪個參數(shù)可調(diào)諧？具體在實驗中調(diào)諧的方式有哪些？方式好像有染連續(xù)方式、同步增長方式這個可調(diào)諧好像是波長連續(xù)可調(diào)吧! 料激光器！還有一個41. 試畫出半導體聲光調(diào)Q固體激光器的實驗裝置圖42. 超短脈沖是怎么定義的。脈寬窄、脈沖持續(xù)時間短，PS、fs、as量級43. 超短脈沖的實現(xiàn)方法有哪些。調(diào) Q、鎖模、啁啾放大技術(shù)44. 調(diào)Q方式有哪些？請舉例說明（至少三種），并說明其輸出特性的區(qū)別主動（轉(zhuǎn)鏡調(diào)Q聲光調(diào)Q中等功率，高重復率、電光調(diào) Q：開關(guān)時間短，同 步精度高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，輸出脈沖窄）被動（染料調(diào)Q:對激光波長的光強強烈吸收，隨入射光強增加，吸收系數(shù)減?。?5. 舉例激光表面處

10、理的幾個種類。激光表面相變及沖擊硬化、激光表面熔凝、激光表面合金化及激光表面熔履 等。其中，運用在鎂合金中的激光表面改性技術(shù)主要是激光熔凝、激光合金 化及激光熔履46. 光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)及特點激勵源為LD泵浦的耦合光學系統(tǒng)、工作物質(zhì)增益光纖、光學諧振器、準直光學 系統(tǒng)。特點：（1）光束質(zhì)量好，具有非常好的單色性、方向性和穩(wěn)定性。（2）成本低。（3）轉(zhuǎn)換效率高。（4）輸出波長多，調(diào)諧方便。（5）溫度穩(wěn)定性好。（6）結(jié)構(gòu)簡 單，小型化。（7）諧振腔具有免調(diào)節(jié)、免維護、高穩(wěn)定性的優(yōu)點。（8）兼容性好。（9）能勝任惡劣的工作環(huán)境。47. 在設(shè)計放大器中，級間匹配應(yīng)考慮的問題？級間匹配包括：能級匹配

11、；孔徑匹配；泵浦時間匹配等。能級匹配。產(chǎn)生入射信號的工作物質(zhì)的能級和放大器的工作物質(zhì)的能級要匹配。激發(fā)態(tài)、低能態(tài)相同。 -產(chǎn)生光的受激輻射。孔徑匹配。振蕩級的工作物質(zhì)的截面（即孔徑）和放大器中工作物質(zhì)的截面要匹配。 一般放 大級的介質(zhì)截面比振蕩級大。泵浦時間的匹配。振蕩級和放大級之間泵浦時間的匹配。 為了使輸出的能量最大，兩者相匹配的 條件是：振蕩級輸出的光信號到達放大級時，正好放大級的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)達到最大。48. 激光形成條件。介質(zhì)處于粒子束反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)、滿足激光器閾值條件。49. 受激輻射的原理。原子受到外來的能量為hV21的光子照射時，如果hV21=E2-El則處在高能態(tài)上的原子會受到外來

12、光的誘發(fā)，從高能級躍遷到低能級上，這時將會輻射出與激發(fā)它的 光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個弱光激發(fā)出一個強光的現(xiàn)象。50. 什么是激光毛化？激光毛化是一種用于軋鋼生產(chǎn)的現(xiàn)代高新技術(shù)激光毛化技術(shù)是采用高能量、高重 復頻率的脈沖激光束在聚焦后的負離焦照射到軋輥表面實施預熱和強化，在聚焦 后的聚焦點入射到軋輥表面形成微小熔池，同時由側(cè)吹裝置對微小熔池施于設(shè)定 壓力和流量的輔助氣體，使熔池中的熔融物按指定要求盡量堆積到融池邊緣形成 圓弧形凸臺（峰值數(shù)） 。51. 激光毛化的應(yīng)用舉例。1、激光毛化軋輥2、激光毛化磁盤52. 舉例說出毛化的種類。1、噴丸毛化（SBT） 2、電火花毛化（EDT

13、） 3、電子 束毛化（EBT）4、激光毛化（LT）5、激光誘導放電毛化（LGD）53. 激光毛化質(zhì)量的主要影響因素？激光毛化過程中，工藝參數(shù)和材料性質(zhì)是影 響毛化點質(zhì)量的主要因素。.不同材料對不同波長激光的吸收率不一樣，吸收率大，吸收光能就大，轉(zhuǎn)化 為材料的熱能多，材料熔化快；相反則熔化慢，材料表面粗糙度大，對激光 吸收率高；熱傳導率大，熱能向材料內(nèi)部傳遞也快。吸收率影響熔池的形成， 熱傳導率影響熔池的變化，熔池的形成和變化影響快速凝固后變化毛化點形 貌，工藝參數(shù)的調(diào)整控制著毛化點的形狀，激光毛化過程中，可調(diào)的工藝參 數(shù)主要有脈沖頻率、脈沖波形、脈沖能量、脈沖寬度、保護氣體光斑大小、 離焦量等

14、，脈沖頻率大，毛化速度就快，毛化效率高；其他參數(shù)調(diào)節(jié)能量輸 入的形式和大小。54J激光倍頻中相位匹配的物理意義。采用一定的物理方法使基頻入射光折射率 和倍頻光折射率相等，使基頻波與諧波之間有較強的相互耦合作用，提高轉(zhuǎn) 換效率。簡單說就是相位匹配是讓許多倍頻次波因干涉相長而得到最強的倍 :頻光！若不這樣干涉相消而使得倍頻光為零或者很?。ㄇ懊婺莻€我不知道是 誰在哪兒找的！好像是上學期張鳳東講的時候的定義！我覺得說了你自己也 不知道是怎么回事）55. 常見的兩種倍頻方式？哪個倍頻效率更高？腔內(nèi)倍頻和腔外倍頻，腔內(nèi)倍頻 效率高。56. 什么是光混頻現(xiàn)象。兩束或兩束以上不同頻率的單色強光同時入射到非線性

15、 介質(zhì)中，通過介質(zhì)的兩次或更高次非線性電極化系數(shù)的耦合，產(chǎn)生光學合頻 和光學差頻的現(xiàn)象。57. 列出固體拉曼激光器的幾種常見的腔形。拉曼發(fā)生器、外腔、內(nèi)腔或者耦合 腔來實現(xiàn)拉曼激光的輸出。58. 受激拉曼散射和布里淵散射的主要區(qū)別是哪些。前者是光與光學波相互作用 的結(jié)果，會出現(xiàn)斯托克斯和反斯托克斯光，后者是入射光與聲學波相互作用 的結(jié)果，實驗裝置前者用光柵，后者用干涉儀。59. 瑞利散射的特點。1散射光強度與入射光波長的四次方成反比 2散射光強度隨觀察方向變化3散射光是偏振光，且偏振光的偏振度與觀察方向有關(guān)4散射光頻率與入射光相同，散射前后原子或分子內(nèi)能不發(fā)生變化。60. 泵浦源有幾種激勵方式

16、？按激勵方式分為光激勵、放電激勵、化學、熱激勵、核泵浦。61. 光學諧振腔有哪些種？ 共焦腔、球面腔、共心腔、平面平行腔、高損耗腔、 折疊腔62. 脈沖寬度的定義？脈沖峰值降低至一半時所對應(yīng)的兩個時刻差稱為脈沖寬度 珂簡述半導體泵浦打標機的優(yōu)點。省電、標記效果好，主要是丁老師會做！這一點比較重要！你懂的64. 可調(diào)諧激光器有哪幾種？試列舉二例。金綠寶石激光器、色心激光器、可調(diào) 諧準分子激光器65. 什么是瑞利散射？尺度遠小于入射光波長的粒子所產(chǎn)生的散射現(xiàn)象66. 鈦寶石的熒光范圍是多少？鈦寶石激光器的泵浦源采用什么波長？在溫度為 300K時的熒光光譜，熒光范圍在660-1200nm之間，中心波

17、長在790nm附近 679-1100nm67. 通常的電光調(diào)Q采用哪種電光晶體？ KD*P68. 通常被動調(diào)Q采用哪種晶體？ YaG我記得做實驗時候好像是 YAG燃料盒69. 簡述彈性散射與非彈性散射的區(qū)別。散射前后原子或分子內(nèi)能不發(fā)生變化是 彈性散射，反之是非彈性散射。70. 常見的固體拉曼介質(zhì)有哪些。光纖和晶體71. 晶體器件的選材主要指標有哪些。1有效作用波長范圍2有效作用類型3警惕有效作用強度4合適的晶體尺寸及配合結(jié)構(gòu)要求的形狀抗損傷閾值、72. 什么是光纖？光纖分為哪幾類？舉例說明。一種傳輸光能的波導介質(zhì)，一般 由纖芯和包層組成。0.85 pm、分類按（1）工作波長：紫外光纖、可觀光纖、近紅外光纖、紅外光纖1.3 pm、1.55 pm）。GI）型光纖、（2）折射率分布：階躍（SI）型光纖、近階躍型光纖、漸變（ 其它（如三角型、W型、凹陷型等）。、多模光纖。（3）傳輸模式：單模光纖（含偏振保持光纖、非偏振保持光纖）（4）原材料：石英光