第三節(jié)q調(diào)制-文庫吧在線文庫
【正文】 fi nnVhVNhE ???? ???內(nèi)fi EE ??成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 從而： 221 ii nVhE ??? 221 ff nVhE ???則輸出巨脈沖能量為： ? ? ifi EaT TEEaT TE ??????a：腔內(nèi)凈損耗。 四、激光器的輸出峰值功率 峰值功率公式 ? ? 21 ?TSvNhP mm ??S: 工作物質(zhì)橫截面積 T: 輸出反射鏡透過率 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 ２、公式證明 (略 )(了解 ) ????????????????tittim nnnnnN ln21 ? ?21 ????????? ????????titit nnnnn討論 (1)Δni/Δnt越大，則 Nm越大， Pm越大。 (2)缺點：染料易變質(zhì)，輸出不穩(wěn)定性，易受染料濃度、激光能量及染料盒的影響。 ② 公式 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 ? ?? ?39。 (4)為避免聲光介質(zhì)對光和聲吸收產(chǎn)生的熱量不能耗散而導(dǎo)致介質(zhì)中形成溫度梯度，應(yīng)考慮水冷散熱問題。 入射光Ii ,λ 超聲波 λ s I0 I+1 I+2 I1 I2 (2)布拉格衍射 (調(diào) Q所用 )：當(dāng)超聲波頻率較高時，光線與聲波波面成一夾角入射，且聲光作用長度 d較大，且滿足 dλ s2/2 λ。2 ?????????????? ????成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 2??? ?V為 1/4波電壓 ??? ?V為半波電壓 (2)裝置 (3)調(diào) Q原理 ① (a)圖調(diào) Q原理： 光經(jīng) P后成為 x方向的偏振光，沿 z向照到晶體上后，分解成沿 x’和 y’方向偏振的等幅度偏振光，設(shè)晶體上 加 1/4波電壓 ，則相位差為 π/2，經(jīng)全反鏡，再經(jīng)晶體后， 共產(chǎn)生 π位相差 ，偏振面將旋轉(zhuǎn) 90度，無法再穿過 P。 (2)控制轉(zhuǎn)鏡的最佳轉(zhuǎn)速，一般控制為：幾萬轉(zhuǎn) /分 轉(zhuǎn)鏡 Q開關(guān)是慢開關(guān)！ 二 、 電光調(diào) Q 晶體的電光效應(yīng) (1) 定義：外加電場使構(gòu)成晶體的原子分子排列發(fā)生一定的變化，從而引起晶體折射率也發(fā)生變化，也使晶體雙折射性質(zhì)發(fā)生變化。 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 (2) 被動調(diào) Q：由激光本身光強來控制諧振腔損耗的，如：可飽和吸收調(diào) Q。ti nnn ??? ???R? ? ?ln t 21??? ?ti nn ?? ?n?成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 (3) t = tP ： , 光子數(shù) N=Nm(最大 )。 調(diào) Q脈沖的脈寬和峰值功率 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 (1)脈寬：幾 ns ~幾十 ns。成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 第三節(jié) Q調(diào)制 Q調(diào)制引言 一、調(diào) Q目的 壓窄光脈沖寬度 , 使有限的激光能量在極短的時間內(nèi)輸出以提高脈沖峰值功率 。 在適當(dāng)時刻：即上能級粒子數(shù)積累到一較高水平時，突然調(diào)節(jié)腔使其低損耗， (高 Q)， ?nt 低， Q開關(guān)打開，受激輻射迅速增長，上能級粒子在短時間內(nèi)釋放儲存的能量而形成巨脈沖。 39。 分類二 (1) 主動調(diào) Q：由外部驅(qū)動源控制諧振腔損耗。 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 說明：最佳延遲時間與上能級的粒子壽命、泵燈的放電波形及腔的結(jié)構(gòu)均有關(guān)。39。 聲光作用分類 (1)喇曼 奈斯衍射：當(dāng)超聲波頻率較低時，光線平行于聲波波面入射，聲光作用長度 d較小，且滿足 dλ s2/2 λ。 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 (3)聲光材料品質(zhì)因素 M要較大，對光和超聲波吸收要小，以免產(chǎn)生熱量擾亂位相光柵；要有良好的熱穩(wěn)定性；光學(xué)上均勻，有足夠大尺寸，對功率大的激光調(diào)Q器件，應(yīng)考慮介質(zhì)有較高的激光損耗閾值。 四、 被動調(diào) Q— 可飽和吸收調(diào) Q 可飽和吸收液體的吸收系數(shù)公式 ① 假設(shè)：均勻加寬、二能級系統(tǒng)、 f1=f2， σ 21= σ12。 染料調(diào) Q的優(yōu)缺點 (1)簡單方便，峰值功率： KMW，脈寬：幾十 ns。 損耗不能忽略！ (2)根據(jù)三能級系統(tǒng)速率方程及簡化假設(shè)可以證明 。 221 ff nVhE ???為巨脈沖熄滅后工作物質(zhì)中剩余的能量。 理由： Δ ni/Δ nt越大 →g凈增大 →N的增長和 Δ n的下降越快 → 脈沖建立和熄滅過程越短。光束需在腔內(nèi)往返若干次才能完成率減過程，故脈寬可達(dá)數(shù)十納秒。 典型例子：脈沖透反式 YAG調(diào) Q激光器 電光晶體 格蘭鏡 1和 2的偏振化方向一致！ 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 調(diào) Q原理 開始時，不給電光晶體加壓，則腔內(nèi)光束經(jīng)格蘭鏡 2后逸出腔外，腔處于高損低 Q狀態(tài)，激勵使激光上能級不斷積累粒子，此為工作物質(zhì)儲能。 典型例子：聲光腔倒空氬離子激光器 Ar+激光器 M1 M2 M3 M4 A B C D E 聲光器件 M1~M4: 全反鏡 調(diào) Q原理 聲光器件未加電壓時，光路如圖實線所示，此時為高 Q，激光振蕩產(chǎn)生，但無法輸出，為諧振腔儲能。 ② Q開關(guān)時間并非瞬時，需要時
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