調Q激光器
目的:獲得高峰值功率,窄脈寬脈沖激光。
Q=2πνW/(dw/dt)
式中W——腔內儲存的總能量,dW/dt——光子能量的損耗速率,即單位時間內損耗的能量,ν ——激光的中心頻率。
一般采取改變腔內損耗的辦法來調節腔內的Q值
電光調Q
利用晶體的電光效應,在晶體上加一階躍式電壓,調節腔內光子的反射損耗。
第一階段是在晶體上加電壓λ/4。偏振光通過KDP晶體時分解為沿X和Y方向振動的振幅相等的兩束光,兩束光的振動方向垂直,頻率相同,沿相同方向傳播時,其合成的規跡由兩光的相位差來決定,當Φ=π時,兩束光合成為一線偏光,它的振動方向相對入射光的原振動方向旋轉90度。因為P1//P2,所以,從晶體出來的光不能通過P2,被P2反射掉。所以光不能在腔內來回傳播形成振蕩。這就相當于腔內光子的損耗很大,Q值很低,稱為"關門"狀態。第二階段:脈沖形成階段——Q開關完全打開。在第一階段工作物質的反轉粒子數達到最大值時,突然退去晶體上的電壓,這時晶體又恢復了原來的狀態,光在腔內形成振蕩 。
聲光調Q
當驅動源的某種特定載波頻率驅動換能器時,換能器即產生同一頻率的超聲波并傳入聲光介質,由于聲光效應的存在,就會在介質內形成折射率變化。如果聲波頻率較高,且聲光作用長度較大,此時的聲擾動介質就等效于位相光柵。
如果相對聲波方向以一定角度入射的光波,其衍射光在聲光調制器的聲光介質內相互干涉,使高級衍射光相互抵消,會只出現 0級和 1級的衍射光,這就是布拉格聲光衍射。使1級衍射波受到調制而成為"攜帶"信息的調制波,也就是我們最終要得到的光。
可飽和吸收染料調Q
利用一種可飽和吸收體做為Q開關,這種可飽和吸收染料是一種非線性吸收物質,把它放在諧振腔內,利用它對光的可飽和吸收特性來改變諧振腔內的吸收損耗,起到Q開關的作用。
染料可飽和吸收特性:染料吸收率是光強的函數,初時的吸收率很大,光強增大,吸收率減少,吸收率為0,染料飽和。
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