Раздел 3. Лазерные резонаторы и световые пучки
Вариант 3.1
На рисунках схематически изображены стационарные распределения поля для различных типов колебаний или поперечных мод лазерного резонатора с круглыми зеркалами. Окружности – места с одинаковым значением напряженности поля. Стрелки указывают взаимное расположение направлений колебаний поля. На каком из рисунков показано распределение поля для основной поперечной моды ТЕМ00?
А. а Б. б В. в Г. г.
Вариант 3.2
На рисунках схематически изображены стационарные распределения поля для различных типов колебаний или поперечных мод лазерного резонатора с круглыми зеркалами. Окружности – места с одинаковым значением напряженности поля. Стрелки указывают взаимное расположение направлений колебаний поля. На каком из рисунков показано распределение поля для поперечной моды ТЕМ01?
А. а Б. б В. в Г. г.
Вариант 3
На рисунках показаны распределения интенсивности в поперечном сечении пучка лазера с круговой симметрией. На каком рисунке показано распределение поля, получающееся при сложении двух ортогональных мод ТЕМ01?
А. б Б. в В. г Г. д.
Вариант 4
На рисунках показаны распределения интенсивности в поперечном сечении пучка лазера с круговой симметрией. На каком рисунке показано распределение поля для моды ТЕМ01?
А. б Б. в В. г Г. д.
Вариант 5
Лазерный пучок хорошо описывает гауссова функция, которая является одним из решений параболического уравнения. Гауссова функция, описывающая распределение поля ТЕМ00вдоль продольной координаты, – простейший тип гауссового пучка. При z = 0 амплитуда E(x,y) имеет вид:
,
где w0– минимальный радиус светового пучка, определенный по уровню в е раз меньшему максимального значения амплитуды поля в центре пучка E0.
Какое
выражение из приведенных ниже описывает
одномерное распределение интенсивностиIв гауссовом пучке?
А.
.
Б.
В.
Г.
.
Вариант6
Лазерный пучок хорошо описывает гауссова функция, которая является одним из решений параболического уравнения. Гауссова функция, описывающая распределение поля ТЕМ00вдоль продольной координаты, – простейший тип гауссового пучка. При z = 0 амплитуда E(x,y) имеет вид:
,
где w0– минимальный радиус светового пучка, определенный по уровню в е раз меньшему максимального значения амплитуды поля в центре пучка E0.
Какое выражение из приведенных ниже
определяет полуширину гауссова пучкаw, которая измеряется
экспериментально по уровню ½ от
максимальной интенсивности?
А.
Б.
В.
Г.
.
Вариант 7
Гауссов пучок нулевого порядка имеет радиус перетяжки, равный d. Чему равна угловая расходимость пучка гелий неонового лазера θ, работающего на длине волны λ, который хорошо описывается гауссовой функцией?
А. θ = λ/d.Б. θ = 4λ/(πd). В. θ = 1,22 λ/d. Г. θ = 0.
Вариант 8
Световой луч, испускаемый гелий-неоновым лазером, имеет радиус перетяжки, равный 1 мм. Чему равна угловая расходимость пучка гелий неонового лазера θ, работающего на длине волны 0,63 мкм, который хорошо описывается гауссовой функцией нулевого порядка?
А. θ = 2 ·10-1. Б. θ = 2 ·10-2. В. θ = 2 ·10-3Г. θ = 4 ·10-4.
Вариант 3.9
Угловая расходимость луча лазера равна 10-4радиан. Чему равна угловая расходимость этого луча, измеренная в угловых секундах?
А. 10 Б. 20 В. 30. Г. 40.
Вариант 3.10
Лазер излучает световой луч кругового поперечного сечения с малой угловой расходимостью α. В каком телесном угле Ω (стерадиан) испускает излучение этот лазер?
А. Ω = α. Б. Ω = α2.В. Ω = π α2Г. Ω = 2πcosα.
Вариант 11
Угловая расходимость луча лазера, имеющего круговое поперечное сечение равна 10-4радиан. В каком телесном угле Ω (стерадиан) испускает излучение этот лазер?
А. 10-8.Б. 3,14 10-8. В. 10-4. Г. 6,28 10-8.
Вариант 12
На каком из приведенных рисунков изображен конфокальный резонатор.
А. а. Б. б. В. в. Г.г.
Вариант 13
На каком из приведенных рисунков изображен полусферический резонатор.
А. а. Б. б. В. в. Г.г.
Вариант 14
На каком из приведенных рисунков изображен плоский резонатор.
. а. Б. б. В. в. Г.г.
Вариант 15
Сколько волноводов содержит структура современного полупроводникового полоскового лазера на гетероструктурах?
А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4.
Вариант 16
Толщина оптического волновода полупроводникового полоскового лазера на гетероструктурах составляет 3 мкм. Длина волны излучения лазера 1,3 мкм. Чему равна полная дифракционная угловая расходимость излучения лазера α(градусов) в плоскости, перпендикулярной плоскости волновода, если волновод поддерживает в этой плоскости существование простейшей поперечной моды?
А.10° Б.20° В. 32° Г. 42.°
Вариант 3.17
Толщина оптического волновода полупроводникового полоскового лазера на гетероструктурах составляет 3 мкм. Длина волны излучения лазера 1,5 мкм. Чему равна полная дифракционная угловая расходимость излучения лазера α(градусов) в плоскости, перпендикулярной плоскости волновода, если волновод поддерживает в этой плоскости существование простейшей поперечной моды?
А. 15° Б. 25° В. 35° Г. 45.°
Вариант 3.18
Толщина оптического волновода полупроводникового полоскового лазера на гетероструктурах составляет 3 мкм. Длина волны излучения лазера 0,84 мкм. Чему равна полная дифракционная угловая расходимость излучения лазера α(градусов) в плоскости, перпендикулярной плоскости полоскового волновода, если волновод поддерживает в этой плоскости существование простейшей поперечной моды?
А.10.° Б. 20. ° В. 30.° Г. 40.°
Вариант 19
Излучение идеального лазера часто моделируют плоской световой волной. Чему равна сила света Iидеального лазера, излучающего плоскую световую волну, если плотность его излучения равна Ф Вт/м2?
Телесный угол Ω равен отношению площади поверхности, вырезанной на сфере конусом светового пучка, исходящего из центра сферы к квадрату радиуса сферы r: Ω =s/r2. Телесный угол связан с плоским углом, характеризующим угловую расходимость светового пучка кругового сечения α, соотношением: Ω =2π(1-cosα) ≈ πsin2α.
А. 0. Б. ∞ .В. I = Ф Ω. Г. I = Ф/Ω.
Вариант 20
Излучение идеального лазера часто моделируют плоской световой волной. Чему равна максимальная яркость Видеального лазера, излучающего плоскую световую волну, если плотность его излучения равнаФВт/м2?
Телесный угол Ω равен отношению площади поверхности, вырезанной на сфере конусом светового пучка, исходящего из центра сферы к квадрату радиуса сферы r: Ω =s/r2. Телесный угол связан с плоским углом, характеризующим угловую расходимость светового пучка кругового сечения α, соотношением: Ω =2π(1-cosα) ≈ πsin2α (для малых углов).
А. 0. Б. ∞ .В. I = Ф Ω. Г. I = Ф/Ω.
Вариант 21
Световой пучок гелий-неонового лазера диаметром 1 мм, который соответствует гауссовому пучку нулевого порядка, имеет дифракционную угловую расходимость. Длина волны излучения 0,63, мощность лазера 10 мВт. Чему равна сила света Iтакого лазера?
Силой света называют пространственную плотность светового потока Ф, излучаемого внутри телесного угла Ω , при равномерном распределении светового потока по углам I= Ф/Ω.
А. 5,5 Вт/ср. Б. 55 Вт/ср. В. 550 Вт/ср. Г. 5500 Вт/ср.
Вариант 22
Чему равно отношение силы света непрерывного лазера с дифракционой угловой расходимостью луча 10-3радиан и точечного теплового источника света (электрической лампочки) одинаковой мощности?
А. 106. Б. 2 106. В. 3 106. Г.4106.