眾所周知,調(diào)Q開關(guān)應(yīng)用于很多領(lǐng)域,但是人民對于調(diào)Q開關(guān)的不太清楚,不懂得調(diào)Q開關(guān)的種類選擇,以及如何根據(jù)調(diào)Q開關(guān)的特性進(jìn)行選擇,下面由濟(jì)南快譜光電技術(shù)有限公司為大家?guī)碚{(diào)Q開關(guān)的種類選擇以及調(diào)Q開關(guān)的特性是什么?
聲光Q開關(guān)
常見的Q開關(guān)類型便是聲光調(diào)制器。只需聲波封閉,晶體或許玻璃片發(fā)生的透射損耗就十分小,可是聲波打開后,會發(fā)生很強(qiáng)的布拉格反射,每次經(jīng)過發(fā)生的損耗在50%左右,在線性激光諧振腔中經(jīng)過兩次會發(fā)生75%的損耗。為了發(fā)生聲波,電子學(xué)驅(qū)動器需求功率在1W的射頻功率(或許在大孔徑器材中需求幾個瓦特)和100MHz的微波頻率(RF)。
器材中存在許多需求權(quán)衡的參數(shù)。例如,具有很高電光系數(shù)的二氧化碲資料需求很小的聲波功率,可是損害閾值比較適中。晶體石英或許熔融二氧化硅能夠承擔(dān)很高的光強(qiáng),可是也需求更高的聲波功率(以及射頻功率)。需求的聲波功率還與器材的孔徑有關(guān):高功率激光器需求大孔徑器材,同時也需求更高的聲波功率。Q開關(guān)產(chǎn)熱很多,因而需求選用水冷卻設(shè)備。而在低功率水平,則只需求傳導(dǎo)冷卻。
開關(guān)速度(或許調(diào)制帶寬)終究并不是受聲光換能器限制,而是由聲波速度和光束直徑。
為了抑制光學(xué)表面的反射,一般需求選用抗反射涂層。還有的Q開關(guān)的有源器材作業(yè)在布儒斯特角。
Q開關(guān)微片激光器需求十分高的開關(guān)速度,這時需求選用電光調(diào)制器。其間,光的偏振態(tài)經(jīng)過聲光效應(yīng)(普克爾斯效應(yīng))被改動,然后選用偏振片就將偏振態(tài)的改動轉(zhuǎn)變成關(guān)于損耗的調(diào)制。與聲光器材相比,它需求更高的電壓(需求得到納秒的開關(guān)速度),可是不需求射頻信號。
無源Q開關(guān)
無源開關(guān)是飽滿吸收器,由激光自身觸發(fā)。其間,Q開關(guān)自身引進(jìn)的損耗十分小,一旦增益介質(zhì)中儲存足夠的能量,激光增益就會大于損耗。激光功率開始緩慢增大,一旦吸收器達(dá)到飽滿,損耗會減小,凈增益增加,激光功率快速增大形成短脈沖。
在無源Q開關(guān)YAG激光器中,Cr4+:YAG晶體一般作為無源Q開關(guān)。還有其它可用的資料,例如,各種摻雜晶體和玻璃,半導(dǎo)體飽滿吸收反射鏡特別適用于發(fā)生小的脈沖能量
在選取適宜的Q開關(guān)時,需求考慮以下要素:
作業(yè)波長,會影響所需的抗反射涂層;
敞開孔徑;
在高損耗狀況(特別是高增益激光器中)和低損耗狀況(影響功率功率)的損耗;
開關(guān)速度(特別在短脈沖激光器中);
損害閾值強(qiáng)度;
所需射頻功率;
冷卻要求;
設(shè)備的尺寸(特別在小型激光器中)。
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