激光物理2026考试题

注：为笔者记忆，在顺序与题目表述上可能不准确

1. 翻译

2. 分析 He-Ne 激光器的主要谱线展宽机制。说明其属于哪种展宽类型，并给出相应函数的数学表示。

3. 绘制块状半导体在非平衡状态下的能量 $E$ 与波矢 $k$ 的关系图，并标注导带、价带以及相应的准费米能级。同时绘制其载流子占据概率 $f(E)$ 随能量的变化曲线。

4. 比较半经典处理方法与量子电动力学方法在处理辐射与物质相互作用时的异同。

5. 写出四能级激光器空间无关的粒子数反转速率方程和光子数速率方程，并绘制和时间有关的曲线。

6. 绘制粒子数反转 $N$ 和腔内光子数 $\phi$ 从刚开始到逐渐稳定的曲线。这个曲线还能描述其他什么系统？这说明激光系统属于哪种物理系统。

7. 列举激光辐射的特点，并解释相干性的意义。

8. 写出激光增益系数的表达式并说明各项物理意义。解释为何气体激光器拧旋钮到特定位置才有激光。

9. 某气体分子的量子产率为 ，能级寿命约 ns，计算其辐射寿命及非辐射寿命。

10. 证明腔内光子平均寿命 $\tau_c$ 的表达式