調qq開關技術ppt課件(參考版)
2025-01-18 11:56本頁面
【正文】 e. 鏡的反射率。 c. 輸入能量，一定的輸入能量對應一最佳濃度。 ? 3. 可飽和吸收體調 Q (1) 染料可飽和吸收特性 染料吸收率是光強的函數(shù)，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。 (2) 透射式 Q開關，三階段： ， ， c.激光輸出。 調 Q激光器用于很多方面：陰影照相，測量高速運動的物體速度 。 （ 2）作為 Q開關，晶體相對于染料長期穩(wěn)定性好，光學質量好，抗光損傷閾值高。 利用 LiF色心晶體在 Nd： YAG激光器及紅寶石激光器中實現(xiàn)調 Q。隨著輻射劑量的大小不同，其著色的深淺也不同，產生不同的色心 —— F， F2， ， 心等。因此染料 Q開關激光器適用于同步精度要求不高，穩(wěn)定性要求不高的實際應用。 能很大。 。不需要同步裝置 — 簡單，但要得到很好的調 Q效果需要經過反復實驗。漂白后，其他模能夠振蕩。 。一般 109nS量級。 。放諧振腔中即可。 n?()() 1 vNlvAe ????()0 vA()vAn?四 、染料 Q開關的特點 優(yōu)點： 。 R對延遲時間有影響。一般盡量選薄一些的染料盒（ 1mm左右）。 ? 4. 染料盒的影響 最佳濃度 N一定， 若 l（盒的厚度）變，則 一定時（ 一定），最佳濃度N變， l 小， N大，對于穩(wěn)定的脈沖輸出是有利的。輸入能量改變，最佳濃度變，當輸入能量增加時，最佳濃度向著濃的方向移動。此時激光器輸出單脈沖，峰值功率最高。如果 N過小，則實際上是尖峰振蕩。 （ 2）染料的濃度小 N小， 小，延遲時間短 — 小，輸出功率小。 ? 2. 染料濃度的影響 （ 1）染料濃度 N大 基態(tài) n1大，初 始大，當染料飽和時 n1=n2，從基態(tài)的粒子激發(fā)到高能態(tài)達到飽和時吸收的光強多 —— 飽和光強大，因此染料從初態(tài)到飽和需要的時間長 —— 延遲時間長。染料需滿足下面條件： （ 1）吸收體的吸收峰和激光器的中心波長對應 （ 2）染料配成溶液要具有一定的穩(wěn)定性。 1. 染料吸收體 吸收體是染料 Q開關的核心，它對調 Q的效果影響最大。 閾值開始振蕩，因此腔內激光密度 u很強，染料很快達到飽和， ，染料無吸收損耗， Q開關完全打開－輸出一巨脈沖。低Q高損耗，激光不能形成振蕩。 00~21? 2. 染料 Q開關的工作過程 （ 1） 、 、 階段， 積累 a. 初始態(tài)，氙燈未點燃，腔內 u＝ 0，染料 很大，染料分子處于基態(tài)； b．氙燈點燃，工作物質開始積累，這時工作物質的上能級自發(fā)輻射產生的熒光被染料分子吸收， ， T上升。 染料盒單獨放在腔內，這種機構注意避免染料盒的表面和反射鏡之間形成寄生振蕩。 2 0n ? 1nN?()A?12nn???????? 吸收光放出光()A?二、染料調 Q激光器 ? 1. 染料 Q開關激光器型式 兩種，染料盒和全反射鏡合為一體，利用染料盒的后壁做全反鏡。即吸收的和放出的光子相等。即 n2增加， 下降。染料的吸收存在兩過程 吸收體對入射光強的改變應是這兩個過程的綜合過程。 染料從基態(tài)到高能態(tài)吸收光子，故初始 大。吸收物質初始狀態(tài)：染料分子處于基態(tài)， ， 二能級系統(tǒng)。 可飽和吸收體是一種非線性吸收物質。 tnn??0 被動式可飽和吸收調 Q 一、可飽和吸收染料調 Q的基本原理 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。缺點：只用于低增益的連續(xù)激光器，對于高增益的激光器，開關能力差，容易“關不死門”。在連續(xù)激光器中加入聲光 Q開關，可以得到高重復頻率的調 Q脈沖。 聲光 Q開關：只有行波結構。布拉格衍射只產生兩級衍射光 :0、 1級光： 式中 光通過聲光介質產生的相位延遲 由 決定 21 sin ( )2iII ??220 0 1 1( ) ( )I J I J???? 21 sin ( )2iII ??20 cos ( )2iII ??62232 2 2sssn l L n P LP M PHH? ? ??? ? ? ? ??? ? ??sP二、 聲光 Q開關的結構
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