第三節(jié)q調(diào)制-文庫(kù)吧資料
2024-10-06 14:39本頁(yè)面
【正文】 一、處理方法 速率方程 → 調(diào) Q激光的峰值功率、巨脈沖能量及脈沖時(shí)間特性 二、簡(jiǎn)化假設(shè) 損耗從 δ H降為 δ為瞬時(shí)的，即階躍式突變的 —— 適用于快開關(guān)調(diào) Q。 (2)缺點(diǎn)：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。 (3) 染料溶液應(yīng)有一定的穩(wěn)定性。 裝置 工作物質(zhì) 透反鏡 全反鏡 染料盒或染料片 常見(jiàn)的可飽和吸收體 — 各種染料 各種染料 : BDN；五甲川；十一甲川；隱花青 溶劑：丙酮；二氯乙烷 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 染料調(diào) Q的注意事項(xiàng) (1)染料的吸收中心波長(zhǎng)要與激光波長(zhǎng)基本吻合。 ?????? hhIS ??? ? 1200 ??? n?21 nnn ??υ0:吸收譜線中心頻率 ③ 說(shuō)明 :β 0(υ0)隨 I增大而減小，入射光幾乎全部透過(guò)，稱為“漂白” 可飽和吸收調(diào) Q原理 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 將可飽和吸收體放入諧振腔，泵浦開始時(shí)，因 β較大，則腔處于高損低 Q狀態(tài)，激光上能級(jí)不斷積累粒子，而腔內(nèi)熒光不斷增強(qiáng)，當(dāng)光強(qiáng)可與 Is’相比擬時(shí)， β減小，達(dá)到一定程度時(shí)，染料“漂白”，腔處于低損高 Q狀態(tài)。 ② 公式 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 ? ?? ?39。 (3)換能器：鈮酸鋰 (LiNbO3)、石英等。 常用聲光材料 (1)聲光介質(zhì)：氧化碲 (TeO2)、鉬酸鉛 (PbMoO4)(對(duì) m通光力差，影響調(diào) Q輸出功率 )；熔融石英 (便宜，好光學(xué)加工，可用于大功率聲光調(diào) Q激光器 )等。 聲光調(diào) Q的優(yōu)缺點(diǎn) (1)調(diào)制電壓低 (200V)，多用于低增益的連續(xù)激光器，峰值功率：幾百瓦；脈寬：幾十 ns；形成高重復(fù)率脈沖。 (4)為避免聲光介質(zhì)對(duì)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(wèn)題。 (2)換能器材料應(yīng)有較大的機(jī)電耦合系數(shù)，以提高聲電轉(zhuǎn)換效率。 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 聲光調(diào) Q原理 聲光 Q開關(guān)加上電壓后在介質(zhì)中形成超聲波，當(dāng)入射光以 sin2θd=λs/2 λ角度入射時(shí)，衍射光偏離入射光即腔軸線方向，導(dǎo)致?lián)p耗增加， Q開關(guān)關(guān)閉，激光上能級(jí)積累粒子，當(dāng)粒子積累達(dá)飽和時(shí)，突然拆去超聲場(chǎng)，衍射消失，腔損減小， Q開關(guān)打開，巨脈沖形成。 ?????? ??? 2s in 21 ?iII 212 ???????? MPHd???H：換能器寬度 d：換能器長(zhǎng)度 M：聲光介質(zhì)的品質(zhì)因素 P：超聲驅(qū)動(dòng)功率 聲光調(diào) Q裝置 透反鏡 全反鏡 YAG 高頻振蕩驅(qū)動(dòng)電源 換能器 聲光介質(zhì) 吸聲介質(zhì) 換能器：利用反壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，以產(chǎn)生超聲波。 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(shí)，光線與聲波波面成一夾角入射，且聲光作用長(zhǎng)度 d較大，且滿足 dλ s2/2 λ。 KDP： VV 4410??KD＊ P： VV 4 0 0 04??三、 聲光調(diào) Q １、 聲光作用：當(dāng)超聲波在某些介質(zhì)中傳播時(shí) ,介質(zhì)將產(chǎn)生與聲波信號(hào)相應(yīng)的隨時(shí)空變化的彈性形變，從而導(dǎo)致介質(zhì)折射率隨時(shí)空間周期性變化，則該介質(zhì)等效為相位光柵，光柵常數(shù)為 λs,當(dāng)光進(jìn)入此相位 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 光柵時(shí)將發(fā)生衍射，部分光將偏離原來(lái)方向，該現(xiàn)象稱為聲光衍射現(xiàn)象。 — 減壓式調(diào) Q — 加壓式調(diào) Q 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 電光調(diào) Q的優(yōu)缺點(diǎn) (1)優(yōu)點(diǎn) : 開關(guān)時(shí)間取決于電路的高壓上升和退壓時(shí)間，能做到小于脈沖建立時(shí)間，屬 快開關(guān)類型 ，壽命長(zhǎng)，輸出巨脈沖穩(wěn)定性好，重復(fù)性好，適合大能量調(diào) Q，脈寬可達(dá)十幾 ns，峰值功率：幾十 MW。 ： — 減壓式調(diào) Q 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 ② (b)圖調(diào) Q原理 若 P1//P2：若加半波電壓，產(chǎn)生 π相位差，偏振面轉(zhuǎn) 90度，光不通過(guò) P2，處于高損低Q狀態(tài)， Q開關(guān)關(guān)閉，拆區(qū)電壓， Q 開關(guān)關(guān)閉，拆區(qū)電壓， Q 開關(guān)打開，巨脈沖形成。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(wú)法再穿過(guò) P。 則 x方向諞振的沿 z向照到晶體上后，將分解成沿x’和 y’方向偏振的等幅度偏振光，二者經(jīng)過(guò)晶體后的位相差為： ? ? VcdEcd ozoxy 363363 2239。2139。 ?? ????? 20 bEaEnn(2) 公式： 成都信息工程學(xué)院光電技術(shù)學(xué)院 鐘先瓊 ?? ????? 20 bEaEnn線性電光效應(yīng) (普克爾效應(yīng) ) 電光調(diào) Q的基礎(chǔ) 二次電光效應(yīng) (克爾效應(yīng)
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