調qq開關技術ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 11:56 本頁面
【文章內容簡介】 . LN晶體 Q開關的誤差 有很多原因造成誤差，使得在加壓時令門“關不死”，在不加壓時，有一部分光偏離出腔外，造成輸出光降低。原因： （ 1）晶體在加工時造成的誤差。 不夠準確，光軸有些偏離。 （ 2）入射的光束不能嚴格地垂直入射面等。 （ 3）入射光有一定的發(fā)散角，因此相當于有一部分光束不是垂直入射面入射。 （ 4） o、 e光走的路程不同，因此當 時， o、 e光并非完全旋轉 90度。 0452?VVx ?? 3. 雙 Q開關的特點 優(yōu)點： （ 1）雙 電光 Q開關可以省去偏振器，適用于產生自然光的 YAG、釹玻璃等。一塊晶體相當于三個元件。 （ 2）輸出的光是自然光，因此比輸出線偏光的激光器效率高一倍。 缺點： （ 1）晶體的結構復雜，加工困難。保證雙 以及晶體的方位也不容易。 （ 2）由于加 電壓，因此實用起來有一定的困難。單 Q開關可以克服上述缺點。 0450450452V? 045三、 單塊單 電光開關 1. 原理 ：以 LN橫向運用退壓式結構為例，分析原理和一般 Q開關相同。 也是分兩個階段討論其工作原理：粒子數(shù)積累階段和脈沖形成階段。結論：單 Q開關相當于帶一個偏振器的 Q開關。 045045? 2. 單 Q開關的誤差 （ 1）口徑效應：工作物質不同位置發(fā)出的激光，通過晶體時，走得路程不一樣，因而 o光、 e光的相位差不等， 。 （ 2）克服口徑效應的辦法 a. 可以把電極做成矩形，使 角上無電場。 b. 利用一個互補的無相位變化的棱鏡來代替諧振腔中的全反鏡。 ? 3. 單 Q開關的特點 優(yōu)點：結構簡單，加工容易，插入損耗?。患与妷? 比雙 Q開關低一倍；適合各種工作物質。 缺點：輸出的是線偏光，比 雙輸出功率低；存在口徑效應。 045???0450454?V045045四、脈沖透射式 Q開關激光器 ? 1. 原理： 反射式 Q開關激光器：由于激光的形成和輸出同時進行，因此脈沖寬度的壓縮受了限制。脈沖透射式 Q開關打破了這種限制，把激光形成和激光的輸出分成兩階段。共三個階段： a． 、 ，激光不能振蕩，積累階段（透射損耗大） b． 、 ，激光形成但不輸出（透射損耗近似為零） c．激光輸出階段（透射損耗大） 具有以上特點的激光器為透射式 Q開關激光器 。 max? minQmax? minQ 透射式原理不同于反射式，結構做了改進： Q開關的三個階段： 1)加 ， 2）退壓， 3）加 2V? 2V??2. 峰值效率 峰值功率由三個因素決定 （ 1） 比值大，工作物質儲能大，損耗小，所以 P大。 （ 2）第二個階段激光形成的功率密度，只有當腔內激光功率密度達到最大值時，才讓激光輸出 —— P最大。 （ 3）脈寬小，因此 P大 。 tnn??0? ? 4．開關效率 定義：激光器動態(tài)輸出能量與靜態(tài)輸出能量之比。即同一臺激光器且輸出能量相同時， 動能： Q開關激光器所輸出的能量。 靜態(tài)能：激光器中不加 Q開關輸出的能量。 五、 Q開關的其他應用 ? 主要用于從幾十個 ns 的光脈沖中削出一個幾 ns 的光脈沖，即可壓縮脈寬，又整型。 ? 一般用在激光放大器中，在放大級之間對光進行隔離，阻止后級光返回到前級放大器或振蕩器中。 ? 主要用于從一序列光脈沖中取出一個脈沖。 聲光調 Q 一、聲光調 Q原理： ? Q和聲光調制器的比較： 相同點：聲光調 Q和聲光調制器都是利用晶體的聲光原理，以聲光相互作用原理為基礎。聲光介質在超聲波的作用下，折射率發(fā)生周期性的變化，使介質變成正弦相位光柵，當光通過這樣的介質時，發(fā)生衍射。 不同點： (1) 聲光調制器采用兩種衍射方式，喇曼奈斯衍射和布拉格衍射。聲光 Q開關考慮效率問題只采用布拉格衍射。喇曼奈斯衍射產生多級衍射光，各級光的衍射效率比較低，不易實現(xiàn)調Q。（目前也有這種衍射的 Q開關）。 (2) 聲光調制器是利用連續(xù)變化調制信號控制加在換能器上的超聲功率，使超聲波受到振幅調制，使相位延遲周期性改變，使輸出光強發(fā)生相應的周期性改變。
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