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[主观题]

一个均匀加宽工作物质具有由E1、E2、E3组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E1为基态，E3及E2能级的寿命

一个均匀加宽工作物质具有由E₁、E₂、E₃组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E₁为基态，E₃及E₂能级的寿命分别为τ₃及τ₂，E₃→E₂能级的弛豫速率为1/τ₃₂中心频率发射截面为σ₃₂。泵浦光频率与E₁、E₂间跃迁相应，它引起的受激辐射几率W₁₂=W₂₁=W_p。泵浦光将粒子由基态激发到E₂能级，使E₂和E₃能级上粒子数密度之差△n₂₃=n₂-n₃增加，从而形成一个光泵吸收体(由于热平衡下，各能级的粒子数呈玻耳兹曼分布，无泵浦时n₂也大于n₃，但由于E₂-E₁k_bT，E₃-E₁ 一个均匀加宽工作物质具有由E1、E2、E3组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E1为基态，E3 k_bT，故无泵浦时△n₂₃≈0，因此对频率与E₃-E₂跃迁相对应的光无明显的吸收作用)。若有频率恰为E₃-E₂跃迁谱线中心频率的光入射，试求：

一个均匀加宽工作物质具有由E1、E2、E3组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E1为基态，E3

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发布时间：2022-12-04

更多“一个均匀加宽工作物质具有由E1、E2、E3组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E1为基态，E3及E2能级的寿命”相关的问题

第1题

一个均匀加宽工作物质具有由E1、E2、E3组成的三能级系统，三个能级的统计权重相等。E1为基态，E3及E2

能级的寿命分别为τ3及τ2，E3→E2能级的弛豫速率为1／τ32，中心频率发射截面为σ32。泵浦光频率与E1、E2间跃迁相应，它引起的受激辐射几率W12=W21=Wp。泵浦光将粒子由基态激发到E2能级，使E2和E3能级上粒子数密度之差△n23=n2—n3增加，从而形成一个光泵吸收体(由于热平衡下，各能级的粒子数呈玻耳兹曼分布，无泵浦时n2也大于n3，但由于E2一E1＞＞kbT,E3一E1＞＞kbT，故无泵浦时△n23≈0，因此对频率与E3一E2跃迁相对应的光无明显的吸收作用)。若有频率恰为E3一E2跃迁谱线中心频率v0的光入射，试求： (1)△n23与Wp及入射光强I的关系式； (2)对该入射光的吸收系数β。

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第2题

若气体工作物质具有E2、E1二能级（统计权重相等)，二能级的粒子数密度分别为n2≈0，n1=1018cm-3，E2能级的自发辐

若气体工作物质具有E₂、E₁二能级(统计权重相等)，二能级的粒子数密度分别为n₂≈0，n₁=10¹⁸cm^-3，E₂能级的自发辐射寿命=10^-4s。若吸收曲线为高斯型，线宽400cm^-1，中心频率=3×10¹⁴HZ。试求频率为的弱光束穿过厚度d=1cm的上述介质时，光强衰减了多少dB。

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第3题

某工作物质的能级及相应跃迁如图3．14所示。E2能级的寿命τ2=1μs，E1能级的寿命τ1=2μs。从t=0时刻开始

，在单位时间内单位体积中由基态E0激励到E2能级的粒子数为R2=1020cm-3.s-1。在忽略受激跃迁迁的情况下 (1)求E2和E1能级粒子数密度n2和n1随时间变化的表示式； (2)达到稳态时n2和n1多大； (3)求在E2和E1间形成集居数反转的时间范围； (4)将该工作物质用于构成激光器时，对泵浦方式有何要求？

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第4题

某调Q掺钕钇铝石榴石激光器具有均匀加宽洛伦兹线型，△vH=120GHz，起始反转粒子数密度△ni=5△t（v0)，

某调Q掺钕钇铝石榴石激光器具有均匀加宽洛伦兹线型，△vH=120GHz，起始反转粒子数密度△ni=5△t(v0)，式中△nt(v0)为Q开关开启后中心频率处的阈值反转粒子数密度。如果腔内设置一可调谐选纵模机构来改变巨脉冲的频率，且忽略插入损耗。试求当v=v0+60GHz时的归一化峰值脉冲功率[Pm(v)／Pm(v0)]；归一化脉冲能量[E(v)／E(v0)]和估算归一化脉冲宽度[△t(v)／△t(v0)]。(假设调谐时泵浦功率或能量不变，工作物质长度等于腔长)。

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第5题

考虑一个具有激发态吸收的吸收体。它具有三个能级E1、E2和E3，其中E1是基态，三个能级的统计权重相等，E3-E2=E2-

考虑一个具有激发态吸收的吸收体。它具有三个能级E₁、E₂和E₃，其中E₁是基态，三个能级的统计权重相等，E₃-E₂=E₂-E₁=h。若有光强为I₀，频率为中心频率的光入射，处于基态E₁上的分子将吸收光能而跃迁到E₂能级，激发态E₂能级上的分子同样会吸收光能而跃迁到E₃能级，这一现象称为激发态吸收。假设分子自E₃能级跃迁到E₂能级的几率极大，以致E₃能级上的分子数密度n₃≈0，E₂能级的寿命为τ₂，

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第6题

均匀加宽激光工作物质的能级图如下图所示。单位体积中将原子自能级0（基态)激励至能级2的速率是R2。能级2的原

均匀加宽激光工作物质的能级图如下图所示。单位体积中将原子自能级0(基态)激励至能级2的速率是R₂。能级2的原子以几率及返回能级1和能级0。能级2→能级1的自发辐射几率A₂₁=6×10⁶s^-1，线宽△=10GHz(假设具有洛伦兹线型)。能级1上的原子以极快的速率跃迁到能级0，所以能级1的原子数密度n₁≈0。折射率为1。

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第7题

此题提供一种测量激光器内工作物质饱和光强Is（)的方法，实验装置如下图所示。激光器由连续泵浦的均匀加宽四能

此题提供一种测量激光器内工作物质饱和光强I_s()的方法，实验装置如下图所示。激光器由连续泵浦的均匀加宽四能级增益介质和两面反射镜组成(一面为全反射镜，另一面透过率为T)。光电二极管测量介质的部分体积中发出的侧荧光功率，由功率计从部分反射镜端测出激光输出功率并从而得出输出光强I_out，用光谱仪测出激光频率。假设增益介质低能级的集居数密度可忽略不计，上能级的泵浦速率为R。

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第8题

工作物质的能级系统中E0是基态。E2及E1能级的寿命是τ2和τ1，E2→E1的自发辐射几率是τ21-1。三个能级

的统计权重分别是f0、f1和f2。为了在E2和E1间形成集居数反转，用一束连续的激光将粒子自E0激励至E2，该激光的频率调谐至E2、E0间跃迁的谱线中心。 (1)给出E2、E1间小信号反转集居数密度△n0和泵浦激光光强Ip、E2和E0间中心频率发射截面σ20、能级寿命和总粒子数密度n间的关系式； (2)求泵浦光强无限强时E2、E1间形成的最大反转集居数密度(△n)max。

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第9题

某调Q掺钕钇铝石榴石激光器具有均匀加宽洛伦兹线型，△=120GHz，起始反转粒子数密度△ni=5△nt（)，式中△nt（)为Q开

某调Q掺钕钇铝石榴石激光器具有均匀加宽洛伦兹线型，△=120GHz，起始反转粒子数密度△n_i=5△n_t()，式中△n_t()为Q开关开启后中心频率处的阈值反转粒子数密度。如果腔内设置一可调谐选纵模机构来改变巨脉冲的频率，且忽略插入损耗。试求当时的归一化峰值脉冲功率；归一化脉冲能量和估算归一化脉冲宽度。(假设调谐时泵浦功率或能量不变，工作物质长度等于腔长)。

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第10题

光泵浦的激光器结构如下图（a)所示，激光工作物质的有关参数如下：A20=5×107s－1；A21=1×108s－1；τ1=20ns；总粒子

光泵浦的激光器结构如下图(a)所示，激光工作物质的有关参数如下：A₂₀=5×10⁷s^-1；A₂₁=1×10⁸s^-1；τ₁=20ns；总粒子数密度n=n₀+n₁+n₂=10¹⁴cm^-3。泵浦波长35nm处的发射截面为10^-14cm²，能级2→能级1的跃迁具有均匀加宽线型，中心波长为535nm，线宽△=1GHz。忽略泵浦光传输到腔内时的损失，并假设此系统处于稳态，折射率η=1，各能级的统计权重如图(b)所示。试计算：

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第11题

试证明：设E是由n个元素形成的集合．E1，E2，…，En+1是E的非空子集，则存在r，s个不同指标： i1，i2，…，ir；j1，j2，…

试证明：

设E是由n个元素形成的集合．E₁，E₂，…，E_n+1是E的非空子集，则存在r，s个不同指标：

i₁，i₂，…，i_r；j₁，j₂，…，j_s，

使得E_i₁∪…∪E_{i_r}=E_j₁∪…∪E_{j_s}．

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