1、學(xué)院 姓名 學(xué)號(hào) 任課老師 考場(chǎng)教室_選課號(hào)/座位號(hào) 密封線以內(nèi)答題無(wú)效電子科技大學(xué)2010 -2011 學(xué)年第 2 學(xué)期期 末 考試 a 卷課程名稱：_ 激光原理與技術(shù)_ 考試形式： 開(kāi)卷（筆試） 考試日期： 20 11 年 6 月 29 日 考試時(shí)長(zhǎng)： 120_分鐘課程成績(jī)構(gòu)成：平時(shí) 30 %， 期中 %， 實(shí)驗(yàn) %， 期末 70 %本試卷試題由_部分構(gòu)成，共_頁(yè)。題號(hào)一二三四五六七八九十合計(jì)得分得 分一. 選擇題（單選）（共20分，共10題，每題2分)1. 下列表達(dá)式哪一個(gè)不是激光振蕩正反饋條件： d 。a. b. c. d. 2. 下列條件哪一個(gè)是激光振蕩充分必要條件： a 。（為往返

2、相移）a. b. c. d. 3. 下列腔型中，肯定為穩(wěn)定腔的是 c 。a. 凹凸腔 b. 平凹腔c. 對(duì)稱共焦腔 d. 共心腔4. 下面物理量哪一個(gè)與激光器閾值參數(shù)無(wú)關(guān)， d 。a. 單程損耗因子 b. 腔內(nèi)光子平均壽命 c. q值與無(wú)源線寬 d. 小信號(hào)增益系數(shù)5. 一般球面穩(wěn)定腔與對(duì)稱共焦腔等價(jià)，是指它們具有： a 。a.相同橫模 b.相同縱模 c.相同損耗 d. 相同諧振頻率6. 下列公式哪一個(gè)可用于高斯光束薄透鏡成像 a 其中，r為等相位面曲率半徑，l為光腰距離透鏡距離。a；b. ；c. ；d.7. 關(guān)于自發(fā)輻射和受激輻射，下列表述哪一個(gè)是正確的？ c 。a. 相同兩能級(jí)之間躍遷，自

3、發(fā)輻射躍遷幾率為零，受激輻射躍遷幾率不一定為零； b. 自發(fā)輻射是隨機(jī)的，其躍遷速率與受激輻射躍遷速率無(wú)關(guān)；c. 愛(ài)因斯坦關(guān)系式表明受激輻射躍遷速率與自發(fā)輻射躍遷速度率成正比；d. 自發(fā)輻射光相干性好。8.入射光作用下， c a. 均勻加寬只有部份原子受激輻射或受激吸收；b. 非均勻加寬全部原子受激輻射或受激吸收；c. 均勻加寬原子全部以相同幾率受激輻射或受激吸收 ；d. 非均勻加寬全部原子以相同幾率受激輻射或受激吸收。9. 飽和光強(qiáng) c a與入射光強(qiáng)有光 b. 與泵浦有關(guān)； c. 由原子的最大躍遷截面和能級(jí)壽命決定； d. 與反轉(zhuǎn)集居數(shù)密度有關(guān)。10. 下列條件哪一個(gè)是激光器穩(wěn)定振蕩條件？

4、a a.；b. ；c.；d.得 分二. 填空題（共20分，共20空，每空1分) 1. 電光效應(yīng)是指在外加電場(chǎng)的作用下，晶體的 折射率橢球 發(fā)生變形，使沿特定方向傳播的線偏振光 折射率 發(fā)生相應(yīng)變化。2. kdp晶體沿縱向加電壓，折射率橢球感應(yīng)主軸旋轉(zhuǎn)了 45度，如果所加的電壓為“半波電壓”，則線偏振光偏振方向?qū)⑿D(zhuǎn)90度。3. 橫向電光調(diào)制中，存在自然雙折射影響。4. 拉曼-納斯聲光衍射產(chǎn)生多級(jí)衍射光，布拉格衍射只產(chǎn)生一級(jí)衍射光。5. 布拉格衍射可用于聲光移頻和光束掃描；當(dāng)進(jìn)行光束掃描時(shí)，通過(guò)改變超聲波的 頻率 來(lái)實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。聲光調(diào)制通過(guò)改變超聲波的 功率 來(lái)實(shí)現(xiàn)。6. 調(diào)q就是調(diào)制激光器 損耗

5、，當(dāng)反轉(zhuǎn)集居數(shù)密度較低時(shí)，q值很低，激光器不能振蕩；當(dāng)反轉(zhuǎn)集居數(shù)密度 最大 時(shí)，突然增加q值，激光器迅速振蕩，形成最大功率的巨脈沖。7.電光調(diào)q脈沖能量比較高，但重復(fù)頻率 低；聲光調(diào)q脈沖能量比較低，但重復(fù)頻率比較 高。8. 鎖模激光器輸出周期為的脈沖串，脈沖峰值功率正比于模式數(shù)目的平方。9.有效光學(xué)倍頻、光學(xué)參量振蕩等二階非線性必須滿足相位匹配條件。10.倍頻和光學(xué)參量振蕩基于二階非線性極化，光學(xué)相位共軛基于三階非線性極化。得 分三、簡(jiǎn)答題（共10分）1.給出一至二個(gè)光子概念實(shí)驗(yàn)例子（3分）黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓散射。2.帶偏振器的電光調(diào)q激光器中在電光晶體上加電壓，為什么不是電壓？（3

6、分）往返通過(guò)。3. 倍頻對(duì)晶體對(duì)稱性有怎樣的要求？（4分）對(duì)稱性差。四. 簡(jiǎn)述題 (共30分)1. 簡(jiǎn)述受激輻射和自發(fā)輻射的區(qū)別與聯(lián)系（6分） 受激輻射是原子在外界入射光擾動(dòng)下原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷產(chǎn)生的輻射，自發(fā)輻射是原子不受外界入射光擾動(dòng)下從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的輻射。（2分）受激輻射的光頻率、傳播方向、偏振方向與入射光完全相同，自發(fā)輻射光傳播方向、偏振方向是隨機(jī)的，光頻率譜線加寬范圍內(nèi)均勻分布。（2分）分配在一個(gè)模式中自發(fā)輻射躍遷速率等于相同模式內(nèi)一個(gè)光子擾動(dòng)所產(chǎn)生的受激輻射速率。（2分）2. 簡(jiǎn)述非均勻加寬工作物質(zhì)“燒孔”現(xiàn)象（6分）頻率為的光入射到非均勻加寬工作物質(zhì)，只有表觀中

7、心頻率附近的原子與光有有效相互作用；表觀中心頻率遠(yuǎn)離光頻率的原子沒(méi)有有效相互作用。（3分）因此在表觀中心頻率附近，由于飽和效應(yīng)反轉(zhuǎn)集居數(shù)密度下降；在表觀中心頻率遠(yuǎn)離光頻，反轉(zhuǎn)集居數(shù)密度不變。所以在附近，增益系數(shù)下降，其它頻率處增益系數(shù)仍為小信號(hào)增益，形成一凹陷，稱為“燒孔”。（3分）3. 簡(jiǎn)述蘭姆凹陷成因（6分） 氣體多普勒加寬激光器，腔內(nèi)相反方向傳播的兩束激光，當(dāng)激光頻率不等于原子中心頻率時(shí)，兩束激光與不同表觀中心頻率原子相互作用，有兩部分原子對(duì)激光增益有貢獻(xiàn)；當(dāng)激光頻率等于原子中心頻率時(shí)，兩束激光與都與中心頻率原子相互作用，只有一部分原子對(duì)激光的增益有貢獻(xiàn)。（3分）所以當(dāng)激光頻率不等于原子

8、中心頻率，但離中心頻率不遠(yuǎn)時(shí)，兩部分原子對(duì)激光的貢獻(xiàn)比一部分原子貢獻(xiàn)大，因此在激光頻率等于原子中心頻率出，激光器輸出功率比激光頻率在中心頻率附近低。這個(gè)現(xiàn)象稱為蘭姆凹陷。（3分）4. 畫(huà)出電光強(qiáng)度調(diào)制器原理圖（4分） 5簡(jiǎn)述電光調(diào)制原理（8分）電光晶體(kdp)置于兩個(gè)成正交的偏振器之間，其中起偏器的偏振方向平行于電光晶體的軸，檢偏器的偏振方向平行于軸，當(dāng)沿晶體軸方向加電場(chǎng)后，它們將旋轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)主軸，。因此，沿軸入射的光束經(jīng)起偏器變?yōu)槠叫杏谳S的線偏振光，進(jìn)入晶體后()被分解為沿和方向的兩個(gè)分量。 （3分） 當(dāng)光通過(guò)長(zhǎng)度為的晶體后，由于電光效應(yīng)，和二分量間就產(chǎn)生了一個(gè)相位差。成為橢圓偏振光，再經(jīng)

9、過(guò)檢偏正器p2時(shí)，只有平行于y軸的光能通過(guò)。（3分）1/4波片的作用是將工作點(diǎn)置于斜率最大處。五.計(jì)算證明題 (每題10分，共20分)1證明：采用傳輸矩陣證明任意高斯光束在對(duì)稱共焦腔中均可自再現(xiàn)。（5分）對(duì)稱共焦腔往返傳播矩陣 （2分）自再現(xiàn)變換2、穩(wěn)定諧振器的兩塊反射鏡，其曲率半徑，激光波長(zhǎng)為.（15分）（1）求腔長(zhǎng)l取值范圍；（2）選擇腔長(zhǎng)為，求穩(wěn)定腔等價(jià)共焦腔焦距；（3）高斯光束束腰位置及束腰半徑；1）求腔長(zhǎng)l取值范圍；（2）選擇腔長(zhǎng)為，求穩(wěn)定腔等價(jià)共焦腔焦距；（3）高斯光束束腰位置及束腰半徑；解：（1）激光穩(wěn)定性條件得，(5分)進(jìn)一步得或（2）代入后得. (5分)（3） .(5分)第

10、8 頁(yè) 共 頁(yè)測(cè)量學(xué)模擬試卷一、 單項(xiàng)選擇題（每小題1 分，共20 分）在下列每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確的答案，并將其字母標(biāo)號(hào)填入題干的括號(hào)內(nèi)。得分評(píng)卷人復(fù)查人1經(jīng)緯儀測(cè)量水平角時(shí)，正倒鏡瞄準(zhǔn)同一方向所讀的水平方向值理論上應(yīng)相差（a ）。a 180° b 0° c 90° d 270° 2. 1：5000地形圖的比例尺精度是（ d ）。a 5 m b 0.1 mm c 5 cm d 50 cm  3. 以下不屬于基本測(cè)量工作范疇的一項(xiàng)是（ c）。a 高差測(cè)量 b 距離測(cè)量 c 導(dǎo)線測(cè)量 d 角度測(cè)量 4. 已知某直線

11、的坐標(biāo)方位角為220°，則其象限角為（d ）。a 220° b 40° c 南西50° d 南西40°5. 由一條線段的邊長(zhǎng)、方位角和一點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算另一點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算稱為（a ）。a 坐標(biāo)正算 b 坐標(biāo)反算 c 導(dǎo)線計(jì)算 d 水準(zhǔn)計(jì)算6. 閉合導(dǎo)線在x軸上的坐標(biāo)增量閉合差（ a ）。a為一不等于0的常數(shù) b 與導(dǎo)線形狀有關(guān) c總為0 d 由路線中兩點(diǎn)確定7. 在地形圖中，表示測(cè)量控制點(diǎn)的符號(hào)屬于（d ）。a 比例符號(hào) b 半依比例符號(hào) c 地貌符號(hào) d 非比例符號(hào)8. 在未知點(diǎn)上設(shè)站對(duì)三個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行測(cè)角交會(huì)的方法稱為（a ）。a 后方交會(huì) b 前方

12、交會(huì) c 側(cè)方交會(huì) d 無(wú)法確定9. 兩井定向中不需要進(jìn)行的一項(xiàng)工作是（c ）。a 投點(diǎn) b 地面連接 c 測(cè)量井筒中鋼絲長(zhǎng)度 d 井下連接10. 絕對(duì)高程是地面點(diǎn)到（ c ）的鉛垂距離。a 坐標(biāo)原點(diǎn) b任意水準(zhǔn)面 c 大地水準(zhǔn)面 d 赤道面11下列關(guān)于等高線的敘述是錯(cuò)誤的是：（a ）a 高程相等的點(diǎn)在同一等高線上b 等高線必定是閉合曲線，即使本幅圖沒(méi)閉合，則在相鄰的圖幅閉合c 等高線不能分叉、相交或合并d 等高線經(jīng)過(guò)山脊與山脊線正交12下面關(guān)于非比例符號(hào)中定位點(diǎn)位置的敘述錯(cuò)誤的是（b ）a幾何圖形符號(hào)，定位點(diǎn)在符號(hào)圖形中心b符號(hào)圖形中有一個(gè)點(diǎn)，則該點(diǎn)即為定位點(diǎn)c寬底符號(hào)，符號(hào)定位點(diǎn)在符號(hào)底部

13、中心d底部為直角形符號(hào)，其符號(hào)定位點(diǎn)位于最右邊頂點(diǎn)處13下面關(guān)于控制網(wǎng)的敘述錯(cuò)誤的是（d ）a 國(guó)家控制網(wǎng)從高級(jí)到低級(jí)布設(shè)b 國(guó)家控制網(wǎng)按精度可分為a、b、c、d、e五等c 國(guó)家控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)d 直接為測(cè)圖目的建立的控制網(wǎng)，稱為圖根控制網(wǎng)14下圖為某地形圖的一部分，各等高線高程如圖所視，a點(diǎn)位于線段mn上，點(diǎn)a到點(diǎn)m和點(diǎn)n的圖上水平距離為ma=3mm，na=2mm，則a點(diǎn)高程為（a ）anm373635a 36.4m b 36.6m c 37.4m d 37.6m100°30130°30100°30dcba15如圖所示支導(dǎo)線，ab邊的坐標(biāo)方位角為

14、，轉(zhuǎn)折角如圖，則cd邊的坐標(biāo)方位角為（ b ）a b c d16三角高程測(cè)量要求對(duì)向觀測(cè)垂直角，計(jì)算往返高差，主要目的是（d ）a 有效地抵償或消除球差和氣差的影響b 有效地抵償或消除儀器高和覘標(biāo)高測(cè)量誤差的影響c 有效地抵償或消除垂直角讀數(shù)誤差的影響d有效地抵償或消除讀盤(pán)分劃誤差的影響17下面測(cè)量讀數(shù)的做法正確的是（ c ）a 用經(jīng)緯儀測(cè)水平角，用橫絲照準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)b 用水準(zhǔn)儀測(cè)高差，用豎絲切準(zhǔn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)c 水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，每次讀數(shù)前都要使水準(zhǔn)管氣泡居中d 經(jīng)緯儀測(cè)豎直角時(shí)，盡量照準(zhǔn)目標(biāo)的底部18水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)對(duì)一端水準(zhǔn)尺進(jìn)行測(cè)量的正確操作步驟是（ d ）。a 對(duì)中-整平-瞄準(zhǔn)-讀數(shù) a 整平-瞄準(zhǔn)-

15、讀數(shù)-精平c 粗平-精平-瞄準(zhǔn)-讀數(shù) d粗平-瞄準(zhǔn)-精平-讀數(shù)19礦井平面聯(lián)系測(cè)量的主要任務(wù)是（ d ）a 實(shí)現(xiàn)井上下平面坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一 b 實(shí)現(xiàn)井上下高程的統(tǒng)一c 作為井下基本平面控制 d 提高井下導(dǎo)線測(cè)量的精度20 井口水準(zhǔn)基點(diǎn)一般位于（ a ）。a 地面工業(yè)廣場(chǎng)井筒附近 b 井下井筒附近c(diǎn) 地面任意位置的水準(zhǔn)點(diǎn) d 井下任意位置的水準(zhǔn)點(diǎn)二、 填空題（每空2分，共20分）得分評(píng)卷人復(fù)查人21水準(zhǔn)測(cè)量中，為了進(jìn)行測(cè)站檢核，在一個(gè)測(cè)站要測(cè)量?jī)蓚€(gè)高差值進(jìn)行比較，通常采用的測(cè)量檢核方法是雙面尺法和 。22直線定向常用的標(biāo)準(zhǔn)方向有真子午線方向、_磁北方向_和坐標(biāo)縱線方向。23地形圖符號(hào)一般分為比例符

16、號(hào)、_半依比例符號(hào)_和不依比例符號(hào)。24 井下巷道掘進(jìn)過(guò)程中，為了保證巷道的方向和坡度，通常要進(jìn)行中線和_的標(biāo)定工作。25 測(cè)量誤差按其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響性質(zhì)，可分為系統(tǒng)誤差和_偶然誤差_。26 地物注記的形式有文字注記、 _ 和符號(hào)注記三種。27 象限角的取值范圍是： 0-90 。28 經(jīng)緯儀安置通常包括整平和 對(duì)中 。29 為了便于計(jì)算和分析，對(duì)大地水準(zhǔn)面采用一個(gè)規(guī)則的數(shù)學(xué)曲面進(jìn)行表示，這個(gè)數(shù)學(xué)曲面稱為 參考托球面 。30 光電測(cè)距儀按照測(cè)量時(shí)間的方式可以分為相位式測(cè)距儀和 差分 。三、 名詞解釋（每小題5分，共20分）得分評(píng)卷人復(fù)查人31豎盤(pán)指標(biāo)差豎盤(pán)分劃誤差32水準(zhǔn)測(cè)量利用水準(zhǔn)儀測(cè)定兩點(diǎn)

17、間的高差33系統(tǒng)誤差由客觀原因造成的具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性的誤差34視準(zhǔn)軸儀器望遠(yuǎn)鏡物鏡和目鏡中心的連線四、 簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）得分評(píng)卷人復(fù)查人35簡(jiǎn)述測(cè)回法測(cè)量水平角時(shí)一個(gè)測(cè)站上的工作步驟和角度計(jì)算方法。對(duì)中，整平，定向，測(cè)角。觀測(cè)角度值減去定向角度值36什么叫比例尺精度？它在實(shí)際測(cè)量工作中有何意義？圖上0.1毫米在實(shí)地的距離。可以影響地物取舍37簡(jiǎn)述用極坐標(biāo)法在實(shí)地測(cè)設(shè)圖紙上某點(diǎn)平面位置的要素計(jì)算和測(cè)設(shè)過(guò)程。38高斯投影具有哪些基本規(guī)律。五、 計(jì)算題（每小題10分，共20分）得分評(píng)卷人復(fù)查人39在1：2000圖幅坐標(biāo)方格網(wǎng)上，量測(cè)出ab = 2.0cm, ac = 1.6cm, ad

18、= 3.9cm, ae = 5.2cm。試計(jì)算ab長(zhǎng)度dab及其坐標(biāo)方位角ab。abdceba120014001600180040從圖上量得點(diǎn)m的坐標(biāo)xm=14.22m, ym=86.71m；點(diǎn)a的坐標(biāo)為xa=42.34m, ya=85.00m。試計(jì)算m、a兩點(diǎn)的水平距離和坐標(biāo)方位角。測(cè)量學(xué) 標(biāo)準(zhǔn)答案與評(píng)分說(shuō)明一、 一、  單項(xiàng)選擇題（每題1分）1 a； 2 d； 3 c； 4 d； 5 a； 6 c； 7 d； 8 a； 9 c； 10 c；11 a；12 d；13 b；14 a； 15 b；16 a；17 c；18 d； 19 a；20 a 二、 二、  填空

19、題 （每空2分，共20分）21 變更儀器高法22 磁北方向23 半依比例符號(hào)（或線狀符號(hào)）24腰線25偶然誤差26數(shù)字注記27 大于等于0度且小于等于90度（或0°, 90°）28 對(duì)中29 旋轉(zhuǎn)橢球體面30 脈沖式測(cè)距儀 三、 三、  名詞解釋（每題5分，共20分）31豎盤(pán)指標(biāo)差：在垂直角測(cè)量中，當(dāng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)并不恰好指向其正確位置90度或270度，而是與正確位置相差一個(gè)小角度x, x即為豎盤(pán)指標(biāo)差。32 水準(zhǔn)測(cè)量：利用一條水平視線并借助于水準(zhǔn)尺，測(cè)量地面兩點(diǎn)間的高差，進(jìn)而由已知點(diǎn)的高程推算出未知點(diǎn)的高程的測(cè)量工作。33 系統(tǒng)誤差：在

20、相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行了n次觀測(cè)，如果誤差出現(xiàn)的大小和符號(hào)均相同或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。34視準(zhǔn)軸：望遠(yuǎn)鏡物鏡光心與十字絲中心（或交叉點(diǎn)）的連線。 四、 四、  簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）35（1）在測(cè)站點(diǎn)o上安置經(jīng)緯儀，對(duì)中，整平（1分）（2）盤(pán)左瞄準(zhǔn)a點(diǎn)，讀數(shù)la，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部到b點(diǎn)，讀數(shù)lb，計(jì)算上半測(cè)回角度o1=lb-la； （2分）（3）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部，變?yōu)楸P(pán)右方向，瞄準(zhǔn)b點(diǎn)讀數(shù)rb，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到a點(diǎn)，讀數(shù)ra，計(jì)算下半測(cè)回角度o2=rb-ra； （3分）（4）比較o1和o2的差，若超過(guò)限差則不符合要求，需要重新測(cè)量，若小于限差，則取平均值為最終測(cè)量結(jié)果 o = （o1+o2）/2 （5分） 36 圖上0.1mm對(duì)應(yīng)的實(shí)地距離叫做比例尺精度。（3分）其作用主要在于：一是根據(jù)地形圖比例尺確定實(shí)地量測(cè)精度；二是根據(jù)地形圖上需要表示地物地貌的詳細(xì)程度，確定所選用地形圖的比例尺。（5分） 37 要素計(jì)算：從圖紙上量算待測(cè)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)，然后結(jié)合已有控制點(diǎn)計(jì)算該點(diǎn)與控制點(diǎn)連線之間的方位角，進(jìn)而確定與已知方向之間所夾的水平角，計(jì)算待測(cè)設(shè)點(diǎn)到設(shè)站控制點(diǎn)之間的水平距離。（3分）測(cè)