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九调Q技术

第九章 调Q技术 §1 调Q原理 一、弛豫振荡现象 1、现象 普通脉冲激光器输出波形由一系列不规则的尖峰脉 冲组成 2、解释 泵浦使激光器达到阈值,产生激光→反转粒子数减 少至低于阈值→激光熄灭 3、特点 (1)峰值功率不高,只在阈值附近 (2)加大泵浦能量,只是增加尖峰的个数,不能增 加峰值功率 4、原因 激光器的阈值始终保持不变 二、调Q基本概念 泵浦时令腔损耗很大(Q很小),突然减小损耗(增大 Q),使积蓄的反转粒子数在短时间内完成受激辐射, 形成光脉冲 三、工作原理 1、腔损耗 (1)t0(Q开关打开前): δ′ (2)t0(Q开关打开后): δ (δ′ δ) 2、阈值反转粒子数 (1)t0: Δn′t (2)t0: Δnt δ′ δ ( Δn′Δn ) Δn ′ =Δ n t t t S l t S l 21 21 3、泵浦速率 (1)t0: W大 (2)t0: W小 4、反转粒子数密度Δn (1)t0: Δn增大,t=0时为Δn=Δn0(Δn Δn ≦Δn′) t 0 t (2)t0: Δn减小,t=t 时为Δn=Δn p t (3)t0: 振荡结束时残余反转粒子数为Δn=Δnf 5、腔内光子数密度ϕ (1)0tt : 因ΔnΔn 而增强 p t Δn′ t Δn (2)tt :因ΔnΔn 而减弱 ϕ0 p t m ϕ Δn (3)t=tp 时,达最大ϕm t Δn Δn f t 0 t p 四、调Q方法 控制不同类型的损耗,就形成了不同的调 Q技术。 控制几何损耗转镜调Q技术 控制反射损耗 电光调Q技术 控制吸收损耗可饱和吸收染料调Q技术 控制衍射损耗声光调Q技术 五、调Q激光器速率方程 (三能级、固体、均匀加宽) dn

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