激光调Q技术的功能作用

Question

如题所述

Answer 1

激光单元技术之一。是为压缩激光器输出脉冲宽度和提高脉冲峰值功率而采取的一种特殊技术；这种技术的基础是一种特殊的关键元件──快速腔内光开关，一般称为激光调Q开关,或简称为Q开关。共振腔的Q值大小，是由腔内损耗和反射镜光学反馈能力两个因素所决定的；Q值愈高,所需要的泵浦阈值就越低，亦即激光愈容易起振。在一般的脉冲固体激光器的情况下，若不采用特殊的技术措施，脉冲激光在腔内的振荡持续时间，与光泵脉冲时间（毫秒量级左右）大致相同，因此输出激光的脉冲功率水平亦总是有限的。如果采用一种特殊的技术，使光泵脉冲开始后相当长一段时间内，有意降低共振腔的Q值而不产生激光振荡,则工作物质内的粒子数反转程度会不断通过光泵积累而增大；然后在某一特殊选定的时刻，突然快速增大共振腔的Q值,使腔内迅速发生激光振荡，积累到较高程度的反转粒子数能量会集中在很短的时间间隔内快速释放出来，从而可获得很窄脉冲宽度和高峰值功率的激光输出。为实现以上目的，最常用的方法是在共振腔内引入一个快速光开关──Q开关,它在光泵脉冲开始后的一段时间内处于“关闭”或“低Q”状态，此时腔内不能形成振荡而粒子数反转不断得到增强；在粒子数反转程度达到最大时,腔内Q开关突然处于“接通”或“高Q”状态,从而在腔内形成瞬时的强激光振荡,并产生所谓的调Q激光脉冲输出到腔外。