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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)
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