2021北京工業(yè)大學828激光原理研究生考試大綱及參考書目

發(fā)布時間：2020-12-18 編輯：考研派小莉 推薦訪問：
2021北京工業(yè)大學828激光原理研究生考試大綱及參考書目

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2021北京工業(yè)大學828激光原理研究生考試大綱及參考書目 正文

2021 年碩士研究生招生考試大綱
考試科目名稱：激光原理 考試科目代碼：828
一、基本要求
激光考試大綱適用于北京工業(yè)大學材料與制造學部激光工程研究院（0803）光學
工程、（0854）電子信息（專業(yè)學位）和理學部（0803）光學工程學科的碩士研究生
招生考試。掌握激光器基本結(jié)構(gòu)，掌握激光原理中的基本概念、原理、計算，了解相
關激光技術和幾種典型激光器特點，能夠利用理論知識分析激光器中的典型現(xiàn)象，并
根據(jù)需要設計基本的激光光路以解決實際問題。
二、考試范圍
（一）激光的基本知識
1.光波模式及光子的基本特性
2.理解自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收三個過程；三個愛因斯坦系數(shù)及其關
系、躍遷幾率的含義
3.掌握粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的概念
4.激光器三個基本組成部分
5.激光的特性及其重要參數(shù)計算。
6.三能級和四能級激光器系統(tǒng)的工作原理
（二）光學諧振腔的基本知識
1.橫模概念及圖樣識別，基橫模的特點
2.縱模概念及相關計算，如相鄰縱模頻率間隔，本征縱模線寬等
3.諧振腔損耗率及相關計算
4.腔壽命和品質(zhì)因數(shù) Q 的概念及計算
5.菲涅耳數(shù)的概念與計算。
6.幾種常見光學元件系統(tǒng)的光學變換矩陣
7.諧振腔的穩(wěn)定性條件及判別
8.一般穩(wěn)定球面腔與對稱共焦腔的等價關系
（三）譜線加寬和線型函數(shù)1.譜線加寬的概念和分類
2.線寬和線型函數(shù)的概念
3.了解均勻加寬和非均勻加寬的概念。掌握洛侖茲線型公式
4.理解自然加寬、碰撞加寬和多普勒加寬的形成機理。掌握它們各自的線寬的
計算
5.多普勒加寬的表觀中心頻率和表觀中心波長的概念及計算
6.理解單模振蕩速率方程組中各項的含義。根據(jù)激光三能級和四能級系統(tǒng)圖，
應能寫出相應的速率方程組
（四）介質(zhì)對光的增益
1.增益系數(shù)的定義及不同加寬類型不同信號強弱下增益系數(shù)的計算
2.增益曲線的帶寬的定義和計算
3.增益飽和現(xiàn)象和機理
4.理解增益飽和的“燒孔效應”的原理，掌握燒孔位置和燒孔深度的計算
5.吸收截面、發(fā)射截面的概念及計算
6.常見的激光放大器分類
7.放大的自發(fā)輻射的概念及計算
（五）激光振蕩特性
1.計算均勻加寬激光器單橫模情況下的起振縱模數(shù)
2.掌握激光形成的閾值條件，閾值增益系數(shù)、閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度的定義及表
達式
3.了解閾值泵浦功率（能量）的概念；三能級系統(tǒng)所需閾值能量與四能級系統(tǒng)
所需閾值能量的不同之處
4.了解模式競爭和空間燒孔的概念；理解模式競爭與空間燒孔對激光器輸出模
式的影響
5.了解蘭姆凹陷及其形成的原因
6.連續(xù)激光器輸出功率的計算
（六）激光器特性的控制與改善
1.改善激光器輸出光的時空相干性的常用方法，獲得窄脈沖高峰值功率的激光
束的常用方法2.橫模選擇的基本原理及常用方法
3.縱模選擇的基本原理及常用方法
4.掌握幾種常用的穩(wěn)頻技術及其原理
5.常用的調(diào) Q 技術種類及其基本原理
6.鎖模技術的目的和意義及常用鎖模方法
7.鎖模脈沖的輸出功率、相鄰脈沖峰值間隔、脈沖寬度的計算
（七）高斯光束
1.穩(wěn)定球面腔基模高斯光束主要參量的含義及計算:束腰光斑的大小，束腰光斑
的位置，鏡面上光斑的大小，任意位置激光光斑的大小，等相位面曲率半徑，光束
的遠場發(fā)散角，共焦參量等
2.了解基模高斯光束振幅的分布規(guī)律，等相面在空間的分布規(guī)律
3.模體積的基本概念
4.高斯光束 q 參數(shù)的含義及表達式，q 參數(shù)與光斑半徑和等相面曲率半徑的關系
5.高斯光束 q 參數(shù)的變換所遵循的規(guī)律，利用 ABCD 法則分析高斯光束的傳輸
和變換問題
6.計算高斯光束經(jīng)過透鏡變換前后的束腰大小及位置及任意位置光斑的大小
7.理解高斯光束的聚焦和準直的含義，理解單透鏡焦距以及束腰到透鏡距離對
高斯光束的聚焦與準直效果的影響
（八）開放式設計與應用測試
1.利用激光原理的基本知識和常見的光學元件，搭建滿足需求的激光光路，實
現(xiàn)對激光器輸出特性的控制
2.針對幾種典型的激光器，通過對諧振腔各項參數(shù)的分析計算，評估激光器的
工作狀態(tài)
三、參考書
1.周炳琨等．激光原理[M].（第 7 版）.北京：國防工業(yè)出版社
2.俞寬新等. 激光原理與激光技術.北京：北京工業(yè)大學出版社
北京工業(yè)大學

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