Раздел 5. Динамика лазеров

Вариант 1

Чему равна ширина огибающей спектрального контура излучения титан-сапфирового лазера, генерирующего импульсы, длительностью 5 фемтосекунд? Форму огибающей импульсов считать гауссовой. Все величины измерены по уровню ½ от максимального значения.

А. 7 ·10¹³Гц.Б. 9·10¹³ Гц. В. 10¹⁴Гц. Г. 2·10¹⁴ Гц.

Вариант 2

Какие потери в резонатор лазера с пассивной модуляцией добротности и с активной средой длиной 8 см вносит просветляющийся затвор, если пропускание затвора на частоте лазерного перехода равно 0,8?

А.0,14 см^-1. Б. 0,28 см^-1. В. 0,8 см^-1. Г. 1,2 см^-1.

Вариант 3

Спектральный диапазон коэффициента усиления титан-сапфирового лазера находится в пределах 0,66 … 1,18 мкм. Чему равна минимально возможная длительность ультракоротких импульсов, генерируемых таким лазером. Форму огибающих спектрального контура и импульсов считать гауссовой.

А. 0,8 fs.Б. 2,2fs. В. 5fs. Г. 8fs.

Вариант 4

В каком временном диапазоне находятся длительность релаксационных колебаний интенсивности (пичков генерации) лазеров на твердом теле с импульсной накачкой?

А. 0,1 … 1 нс. Б. 10 … 100 нс. В. 0,1 … 1 мкс. Г . 0,1 … 1 мс.

Вариант 5

Чему равна характерная длительность моноимпульсов, излучаемых лазерами на твердом теле, работающих в режиме модуляции добротности резонатора.

А. 0,1 … 1 нс. Б. 10 … 100 нс. В. 0,1 … 0,1 мкс. Г . 0,1 … 1 мс.

Вариант 7

Чему равна характерная мощность лазеров на твердом теле, работающих в моноимпульсном режиме и используемых для светолокации?

А. 1… 10 МВт. Б. 10 … 100 МВт. В. 1… 10 ГВт. Г. 10 … 100 ГВт.

Вариант 8

Какова должна быть оптимальная длительность фронтов τ электрических импульсов, включающих электрооптический затвор лазера, для эффективной модуляцией добротности резонатора?

А. τ = 1 … 10 нс. Б. τ = 10 … 20 нс. В. τ = 100 … 200 нс Г. τ = 1 … 2 мкс.

Вариант 9

Диаметр световедущей сердцевины волоконного лазера с диодной накачкой равен 10 мкм. Плотность мощности, при которой происходит оптический пробой поверхности стекла, равна 1 ГВт/см². Чему в этом случае равна предельная мощность непрерывной одночастотной генерации лазера, ограниченная оптической прочностью выходного торца волоконного лазера?

А. 7,8 Вт. Б. 78 Вт. В. 780 Вт. Г. 7800 Вт.

Вариант 10

Диаметр световедущей сердцевины волоконного лазера с диодной накачкой равен 10 мкм. Плотность мощности, при которой происходит оптический пробой поверхности стекла равна 1 ГВт/см². Чему равна предельная мощность непрерывной генерации лазера, ограниченная оптической прочностью выходного торца волоконного лазера, если спектр излучения лазера содержит 10 дискретных частот, называемых «продольными модами резонатора»?

А. 7,8 Вт. Б. 78 Вт В. 780 Вт. Г. 7800 Вт.

Вариант 11

Диаметр световедущей сердцевины волоконного лазера с диодной накачкой равен 30 мкм. Плотность мощности, при которой происходит оптический пробой поверхности стекла равна 1 ГВт/см². Чему в этом случае равна предельная мощность непрерывной одночастотной генерации лазера, ограниченная оптической прочностью выходного торца волоконного лазера?

А. 7 Вт. Б. 70 Вт. В. 700 Вт. Г.7000 Вт.

Вариант 12

Диаметр световедущей сердцевины волоконного лазера с диодной накачкой равен 30 мкм. Плотность мощности, при которой происходит оптический пробой поверхности стекла равна 1 ГВт/см². Чему в этом случае равна предельная мощность непрерывной генерации лазера, ограниченная оптической прочностью выходного торца волоконного лазера, если спектр излучения лазера содержит 10 дискретных частот, называемых «продольными модами резонатора»?

А. 7 Вт. Б. 70 Вт. В. 700 Вт. Г. 7000 Вт.

Вариант 13

Лазер работает в моноимпульсном режиме. Энергия, накопленная в активном стержне лазера длиной 8 см за время импульса накачки, составляет 5 Дж. Коэффициент вредных потерь резонатора равен 0,01 см. Резонатор лазера образован зеркалами с коэффициентами отражения 1,0 и 0,5. Оцените энергию моноимпульса, излучаемого лазером.

А. 4,1 Дж. Б. 4,3 Дж. В. 4,5 Дж. Г. 4,6 Дж.

Вариант 14

Чему равна ширина огибающей спектрального контура излучения идеального лазера, генерирующего моноимпульс с огибающей гауссовой формы с полушириной τ? Все величины, как это принято, измеряют по уровню ½ от максимального значения.

А. Δν= 1/(2τ). Б.Δν= 0В.Δν= 0,44/ τ. Г.Δν= 1/ πτ.

Вариант 15

Чему равна ширина спектрального контура излучения идеального лазера, работающего в непрерывном режиме «синхронизации мод» и генерирующего периодическую последовательность одинаковых импульсов с огибающей гауссовой формы, каждый из которых имеет длительность, измеренную по уровню ½ от максимума, равную τ?

А. Δν= 1/(2 πτ). Б.Δν= 0В.Δν= 0,44/ τ. Г.Δν= 1/ (πτ).

Вариант 16

Чему равна ширина спектрального контура отдельной дискретной частоты («продольной моды резонатора») в спектре излучения идеального лазера, работающего в непрерывном режиме «синхронизации мод» и генерирующего периодическую последовательность одинаковых импульсов гауссовой формы, каждый из которых имеет длительность, измеренную по уровню ½ от максимума, равную τ?

А. Δν= 1/(2 πτ).Б.Δν= 0 В.Δν= 0,44/ τ. Г.Δν= 1/ πτ.

Вариант 17

Сечение поглощения ионов Cr⁺³в кристалле рубина равно 2,3·10^-20см². Коэффициент усиления рубина, работающего в режиме модуляции добротности резонатора, достигает 0,4 см^-1. Оцените максимально возможную энергию моноимпульсной генерации лазера на кристалле рубина объемом 2 см³, которую можно получить в этом случае. Вредные потери лазерного резонатора считать малыми.

А. 1 Дж. Б. 3 Дж. В. 5 Дж. Г. 6 Дж.

Вариант 18

Длина резонатора гелий-неонового лазера, работающего в спектральном диапазоне 0,63 мкм, равна 70 см. Ширина спектрального контура усиления неона равна 1,5 ГГц. Чему равно максимальное число дискретных частот, в спектре излучения такого лазера?

А. 4. Б. 5. В. 6. Г. 7.

Вариант 19

Длина резонатора гелий-неонового лазера, работающего в спектральном диапазоне 0,63 мкм равна 30 см. Ширина спектрального контура усиления неона равна 1,5 ГГц. Чему равно максимальное число дискретных частот, в спектре излучения такого лазера?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4

Вариант 20

Длина резонатора гелий-неонового лазера, работающего в спектральном диапазоне 0,63 мкм равна 200 см. Ширина спектрального контура усиления неона равна 1,5 ГГц. Чему равно максимальное число дискретных частот, в спектре излучения такого лазера?

А. 8. Б. 10. В. 18. Г. 20.

Вариант 21

Чему равен коэффициент пропорциональности kв соотношении неопределенностей между шириной спектраΔνи длительностьюΔtкогерентного лазерного импульса гауссовой формы?

А. k= 1… Б.k= 0,5…В.k= 0,44… Г.k= 0,3…

19