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"小信号增益"相关考试题目
1.
考虑由下图所示的非稳定共焦腔组成的激光器。试画出在z=0处和z=d处光场的分布，为了得到振荡，激励介质的小信号增益系数应等于多少?
2.
证明光波模在半导体激光二极管的有源区中的增益系数 其中小信号增益系数 饱和光强
3.
以电阻RD为负载的共源级电路的小信号增益的表达式有（）
4.
一均匀加宽激光器如图4．14所示，其性能参数如下：中心频率处的小信号增益系数为0．005／cm，饱和光强为25W／cm2，自发辐射谱线宽度为2GHz，增益介质长为80cm，腔长为100cm。一块反射镜的反射率r1=0．98，另一反射镜为激光输出镜，其透射率为1一r2，其他损耗可忽略不计。 (1)假设激光在中心频率振荡，用简单方法求该激光器的最佳输出透射率Tm； (2)假设光斑半径ω=1cm，求输出...
5.
有一均匀激励连续行波激光放大器，设工作物质具有(1)均匀加宽线型；(2)非均匀加宽线型。中心频率v0处的小信号增益系数为gm，工作物质的损耗系数为α，入射光频率为v0，其有效截面积为A，求放大器的最大极限输出功率Pm。
6.
题4-5-6、 下图中电路的小信号增益是（ ）。
7.
有一均匀激励连续工作行波激光放大器，工作物质具有多普勒非均匀加宽线型，长为l，中心频率小信号增益系数为gm，损耗系数为α，α＜＜gm。入射光光强为I0，输出光光强为Il。令β0=I0／Is，βl=Il／Is试求： (1)入射光频率为中心频率v0时，β1和β0的关系式； (2)入射光频率为v(v≠v0)时βl和β0的关系式。
8.
图4．4所示的激光谐振腔，其两块反射镜M1和M2的反射率r1和r2分别为0．95和0．85，布儒斯特窗片每个面对特定偏振光的透过率T为98％，增益介质折射率η=1。 (1)若小信号增益系数g0=0，求无源腔光子寿命(布儒斯特窗片其他损耗忽略不计)； (2)若在中心频率处的小信号增益系数g0=4×10-3cm-1，该系统能否振荡，并说明你的理由。
9.
有一均匀激励连续工作行波激光放大器，工作物质具有多普勒非均匀加宽线型，长为l，中心频率小信号增益系数为gm，损耗系数为α，α＜＜gm。入射光光强为I0，输出光光强为Il。令β0=I0／Is，βl=Il／Is试求： (1)入射光频率为中心频率v0时，β1和β0的关系式； (2)入射光频率为v(v≠v0)时βl和β0的关系式。
10.
对于以电阻 为负载的共源级电路,减小 , 可以增大电路的小信号增益
11.
有一均匀激励的均匀加宽增益盒被可变光强的激光照射。当入射光频率为中心频率v0时，盒的小信号增益是10dB。增益物质谱线具有洛伦兹线型，其线宽△vH=1GHz。中心频率处的饱和光强Is=10W.cm-2。假设增益盒的损耗为0。 (1)入射光频率v=v0，求增益和入射光强I0的关系式； (2)｜v—v0｜=0．5GHz，求增益和I0的关系式； (3)v=v0时，求增益较最大增益下降3dB时的输出光强I...
12.
有一长为l的均匀激励连续工作行波放大器，其工作物质具有均匀加宽线型。入射光频率为，入射光强为I0，输出光强为I(l)。工作物质中的损耗很小，可忽略不计，求证所述放大器中小信号增益的半值线宽当G0()=30dB时，δ有多大?
13.
有一均匀加宽未饱和光放大器，其工作物质具有洛伦兹线型，△ =2GHz。放大器的中心频率小信号增益分别为30dB和20dB。求放大器输出端的放大的自发辐射(ASE)线宽 。
14.
激光在0.2m长的增益物质中往复运动过程中，其强度增加了30%。试求该物质的小信号增益系数G0。假设激光在往复运动中没有损耗。
15.
红宝石激光器中，Cr3+粒子数密度差Δn=6×1016/cm3，波长λ=694.3nm，自发辐射寿命τs=3×10-3s，折射率η≈1.76。仅考虑自然加宽效果，上下能级简并度为1。 试求 （1）该激光器自发辐射系数A21； （2）线型峰值； （3）中心频率处小信号增益系数g0； （4）中心频率处饱和增益系数g。
16.
低增益均匀加宽单模激光器中，输出镜最佳透射率Tm及阈值透射率Tt可由实验测出，试求往返净损耗率a及中心频率小信号增益系数gm(假设振荡频率)。
17.
已知掺铒光纤放大器中铒离子浓度n=2×1018cm-3，，，l=15m。当输入泵浦光功率Pp0=100mW时放大器的小信号增益=0dB，试求Pp0=100mW时光纤放大器的小信号增益(以dB为单位)。
18.
腔长为100cm的氩离子激光器，发射514．5nm绿光，中心频率单程小信号增益因子g0(v0)l=1．3；单程损耗因子δ=0．04。为了选单纵模，在腔内斜插一个厚度为2cm的F—P标准具(标准具介质折射率μ为1．45，倾斜角很小)。若激光器输出单模的频率为多普勒加宽中心频率，已知多普勒线宽△vD=3．5GHz，求F—P标准具的精细度F及两端面反射率r在什么范围内才能保证单模输出。
19.
已知掺铒光纤放大器中铒离子浓度n=2×1018cm-3，σ12(v)=σ21(v)=2×10-21cm2，σ13(vp)=4×10-21cm2，l=15m。当输入泵浦光功率Pp0=100mW时放大器的小信号增益GdB0=0dB，试求Pp0=100mW时光纤放大器的小信号增益(以dB为单位)。
20.
通过对大信号输入输出特性曲线求导数,可得放大器的小信号增益特性曲线。由共源级放大器的小信号增益曲线可以判断,该共源级放大器应该将输入信号偏置在小信号增益绝对值最大的位置,以取得最大增益。
21.
对于以电阻RD为负载的共源级电路，增大其小信号增益的措施有（）
22.
波长为632.8nm He-Ne激光器输出为50mW,其输出模式为单横模多纵模,此激光器为非均匀加宽,多普勒线宽为2000MHz,折射率为1,腔长为30cm。若小信号增益系数的最大值为损耗系数的两倍,求此激光器的纵模数。
23.
低增益均匀加宽单模激光器中，输出镜最佳透射率T m 及阈值透射率T t 可由实验测出，试求往返净损耗a及中心频率小信号增益系数g m （假设振荡频率ν=ν 0 ）。
24.
激光在0.2m长的增益物质中往复运动过程中，其强度增加饿了30%。试求该物质的小信号增益系数G0.假设激光在往复运动中没有损耗。
25.
一长为15cm的红宝石激光放大器的小信号增益为12，求长为20cm的红宝石激光放大器的小信号增益。
26.
一氦氖激光器的小信号增益系数g0()=2.5×10-3cm-1，多普勒线宽△=1.5GHz；谐振腔两端面反射镜的反射率分别为97%和100%，腔内其他损耗忽略不计。激光器工作时，由于温度引起腔长(L)的微小变化会导致纵模频率漂移，若要使激光器总是在一个或两个(不能多于两个)模式运转，求谐振腔长度L的范围(设工作物质长度等于腔长)。
27.
题4-1-4、电阻负载共源级放大器中，下列措施不能提高放大器小信号增益的是（）。
28.
如图共栅极放大器,不考虑信号源内阻和 器件的沟道长度调制效应,其小信号增益为?
29.
已知掺铒光纤放大器中铒离子浓度n=2×1018cm-3，σ12(v)=σ21(v)=2×10-21cm2，σ13(vp)=4×10-21cm2，l=15m。当输入泵浦光功率Pp0=100mW时放大器的小信号增益GdB0=0dB，试求Pp0=100mW时光纤放大器的小信号增益(以dB为单位)。
30.
有一均匀激励的均匀加宽增益盒被可变光强的激光照射。当入射光频率为中心频率v0时，盒的小信号增益是10dB。增益物质谱线具有洛伦兹线型，其线宽△vH=1GHz。中心频率处的饱和光强Is=10W.cm-2。假设增益盒的损耗为0。 (1)入射光频率v=v0，求增益和入射光强I0的关系式； (2)｜v—v0｜=0．5GHz，求增益和I0的关系式； (3)v=v0时，求增益较最大增益下降3dB时的输出光强I...
31.
目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达（）
32.
一均匀加宽环形激光器工作物质的中心频率小信号增益系数是0．2cm-1，饱和光强为10mW／cm2。谐振腔各参数如图4．18所示，r1=r3=r4=0．98，T1=T3=T4=0，T2=1一r2，增益介质长度lg=10cm，光隔离器长度ld=2cm，其损耗系数为0．5cm-1，腔内光按逆时针方向传播。若光频率为辐射跃迁中心频率，M2镜透过率可变，假设增益和损耗均不随传输距离变化，并为简单起见，腔内折...
33.
8nm氦氖激光器工作物质的多普勒宽度△=1500MHz，中心频率处小信号增益系数gm=1.2×10－3cm－1。两反射镜的透632.8nm氦氖激光器工作物质的多普勒宽度△ =1500MHz，中心频率处小信号增益系数g m =1.2×10 -3 cm -1 。两反射镜的透射率T 1 和T 2 分别为0和0.03，忽略腔内的其他损耗。腔长L=108cm，放电毛细管长l=100cm。试估算有几个纵模可以...
34.
均匀加宽介质,中心频率小信号增益系数为 ,当 时 ,大信号中心频率处的增益系数为 ;在相同光强下,频率偏离 越远,饱和效应越 。
35.
题4-1-10、下面放大器的小信号增益为（）。
36.
对于以电阻RD为负载的共源级电路，增大电阻上的电压VRD， 可以增大电路的小信号增益AV ，但VDS 会下降，从而导致放大器静态工作点下移，输出电压的摆幅会减小
37.
有源电流镜负载差分放大器中，（）时其小信号增益最大。
38.
有一均匀激励的均匀加宽无损连续光放大器。当输入光光强I0为1W／cm2时，放大器的增益为10dB。如果输入光强I0增加到2W／cm2时，增益减少到9dB。求： (1)放大器的饱和光强； (2)放大器的小信号增益(以dB计)； (3)能由此放大器提取的最大单位面积功率； (4)当由放大器提取的单位面积功率是最大值之半时的输入光强。
39.
激光增益介质中小信号增益系数与光强无关，仅是（）的函数。
40.
题4-1-9、下面放大器的小信号增益为（）。
41.
一氦氖激光器的小信号增益系数g 0 ( )=2.5×10 -3 cm -1 ，多普勒线宽△ =1.5GHz；谐振腔两端面反射镜的反射率分别为97%和100%，腔内其他损耗忽略不计。激光器工作时，由于温度引起腔长(L)的微小变化会导致纵模频率漂移，若要使激光器总是在一个或两个(不能多于两个)模式运转，求谐振腔长度L的范围(设工作物质长度等于腔长)。
42.
如何定义激光增益？什么是小信号增益？大信号增益？增益饱和？
43.
对于一个由两球面镜组成的稳定腔，激活介质为气体，充满了整个谐振腔，假设激活介质的小信号增益系数恒定，仅考虑镜面透射损耗。当谐振腔长减小时，下面说法正确的是 。
44.
已知红宝石的密度为3.98g/cm3，其中Cr2O3所占比例为0.05%(质量比)，在波长694.3nm附近的峰值吸收系数为0.4cm-1。设在泵源激励下获得小信号反转集居数密度△n0=5×1017cm-3。求中心波长小信号增益系数(上、下能级统计权重相等)。
45.
氦氖激光器中Ne20有下列三种跃迁，即3S2一2P4的632．8nm，2S2—2P4的1．1523μm和3S2—3P4的3．39μm的跃迁。其相应的自发辐射几率分别为6．56×106S-1，6．54×106s-1和2．87×106s-1。在低气压下，多普勒加宽占优势。 (1)求400K时三种跃迁的多普勒线宽。分别用GHz、nm和cm-1为单位表示； (2)求相应的中心频率发射截面； (3)在小信号...
46.
已知一个EDFA的小信号增益是40dB,饱和输出功率是15 dBm,若输入光信号功率是-10dBm,请问输出光信号功率是多少?
47.
无损均匀加宽连续激光放大器，长为l=10cm，饱和光子流强度Js=4×1018cm-2s-1，输入光子流强度J0=4×1015cm-2s-1时输出光子流强度J(l)=4×1016cm-2s-1，输入光频率为工作物质的中心频率。求： (1)小信号增益G0； (2)小信号增益系数； (3)增益系数降为小信号增益系数的1／5时的光子流强度； (4)输入光子流强度J0=4×1019cm-2s-1时的增益。
48.
题4-3-4、下面电路的差模小信号增益为（）。
49.
一长为15cln的红宝石激光放大器的小信号增益为12，求长为20cm的红宝石激光放大器的小信号增益。
50.
电阻负载共源级放大器中，下列措施不能提高放大器小信号增益的是()。
