調(diào)qq開關(guān)技術(shù)ppt課件-展示頁(yè)
2025-01-24 11:56本頁(yè)面
【正文】 ?? ? ?=0tnn??0tnn??三、 Q開關(guān)激光器的特點(diǎn) ? 1. 通過改變改變 Q值 —— 改變閾值，控制激光產(chǎn)生的時(shí)間。39。 0039。 脈沖寬度可表示為 上面積分，由于含有對(duì)數(shù)項(xiàng)，不易直接 求得解析解，只能用數(shù)值積分法求得的數(shù)值解。 ? 1. 激光脈沖的峰值功率和脈沖能量 要找到脈沖的峰值功率，只要知道輸出的最大光子數(shù)即可，利用速率方程組可得到： 其中， ～工作物質(zhì)的體積， ～單位時(shí)間光子的透過率。 從光子的速率方程可以看出，在激光形成階段，光子的損耗下降的快慢對(duì)激光形成是有影響的， δ下降的快，有利于激光的形成。Q開關(guān)方程： 此階段主要是產(chǎn)生光子。 (1) 積累 ,達(dá)到最大值（不讓出激光）經(jīng)過一段延遲時(shí)間－ －從氙燈點(diǎn)燃到 Q開關(guān)打開積累 的時(shí)間 此階段不應(yīng)存在受激輻射過程。根據(jù) Q開關(guān)的過程分析速率方程的變化。 ? 對(duì)于一般的脈沖激光器，脈沖形成時(shí)間長(zhǎng)，泵浦、自發(fā)輻射、受激躍遷過程都是存在的。調(diào) Q的過程：調(diào)節(jié) ，相當(dāng)于 Q是一個(gè)門，關(guān)上門， Q低－貯能，打開門－產(chǎn)生激光。 (2)．激光產(chǎn)生與輸出過程 條件： , 減小到 , Q達(dá)到最高。實(shí)現(xiàn)這一過程，滿足的條件： 達(dá)到最大值，增益達(dá)到最大，而 很大，使閾值高，滿足 ，激光不振蕩， Q低。 ? 3．調(diào) Q技術(shù)的過程 (1)能量貯存過程 當(dāng)光泵的能量被激光介質(zhì)吸收后，使激活離子貯存在激活介質(zhì)的高能態(tài)上（該能級(jí)有一定的壽命）。 激光的中心頻率。 Q值 定義為在激光諧振腔內(nèi)，儲(chǔ)存的總能量與腔內(nèi)單位時(shí)間損耗的能量之比。 二、一般固體脈沖激光器的輸出特性 ? 1. 輸出的脈沖是系列尖峰振蕩 激光器在閾值附近工作。第二章 調(diào) Q(Q開關(guān) )技術(shù) 調(diào) Q(Q開關(guān) )技術(shù) 兩個(gè)基本問題： 一、調(diào) Q技術(shù)的基本概念和基本理論 二、實(shí)現(xiàn)調(diào) Q技術(shù)的方法： 1. 電光調(diào) Q ； 2. 聲光調(diào) Q ； 3. 染料調(diào) Q ； 4. 色心晶體調(diào) Q； 5. 轉(zhuǎn)鏡調(diào) Q 。 概述 一、調(diào) Q技術(shù)的目的： ? 壓縮脈沖寬度，提高峰值功率。 2. 脈寬比較寬，輸出功率低 三、調(diào) Q原理 ? 1. 定義： Q值是評(píng)定激光器中光學(xué)諧振腔質(zhì)量好壞的指標(biāo) 品質(zhì)因數(shù)。 式中 W腔內(nèi)儲(chǔ)存的總能量， dW/dt光子能量的損耗速率，即單位時(shí)間內(nèi)損耗的能量。 ? 2．調(diào)節(jié) Q值的途徑 一般采取改變腔內(nèi)損耗的辦法來調(diào)節(jié)腔內(nèi)的 Q值。不產(chǎn)生激光輻射－從而使反轉(zhuǎn)粒子數(shù)達(dá)到最大值。 －諧振腔組合貯能 先是使反轉(zhuǎn)粒子數(shù)達(dá)到最大值 ,但滿足 然后使 ～產(chǎn)生激光－又以光子的形式貯存在腔內(nèi)。 因?yàn)樵鲆孀畲?，所? 小時(shí)，激光迅速建立，在極短的時(shí)間內(nèi)，工作物質(zhì)貯能通過光子的受激輻射過程釋放出來，形成巨脈沖。 G?? ? min?min?? 調(diào) Q激光器的基本理論 一、調(diào) Q的速率方程。采用 Q開關(guān)技術(shù)后，各參量之間的關(guān)系發(fā)生了很大的變化。 ? ?? ?p1 2 s 2 121dn2 n W n A ndtdndt??? ? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ???? 2. 調(diào) Q理論 調(diào) Q的過程：氙燈的能量轉(zhuǎn)成工作物質(zhì)的能量，兩個(gè)階段 (1)即低能態(tài)的粒子被激發(fā)到高能態(tài)，產(chǎn)生最大 ； (2)產(chǎn)生受激輻射。 速率方程： 0n?n?2pdn 2 n Wdt? ?n? (2)激光脈沖形成與輸出（瞬態(tài)過程） 受激輻射迅速，時(shí)間短，因此忽略泵浦和自發(fā)輻射。要使光子增長(zhǎng)的快 0, 而且 大好。 ? ?2121dn2ndtdndt??? ? ? ? ???????? ? ? ? ? ? ???ddt? ddt?二、階躍式 Q突變的近似解 階躍式 Q突變，即 Q值從第一階段的最小值突然變到第二階段的最大值不需要時(shí)間，或者說需要的時(shí)間很短，可以忽略。
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