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第2章调Q(Q开关)技术
激光技术与器件激光技术与器件
Laser Technology andLaser Technology and
DevicesDevices
杜晨林杜晨林杜晨林杜晨林
深圳大学电子科学与技术学院深圳大学电子科学与技术学院
第二章第二章调调QQ ((QQ开关开关))技术技术
调调QQ技术和锁模技术是获得高峰值功率技术和锁模技术是获得高峰值功率、窄脉宽激窄脉宽激
光脉冲的常用技术光脉冲的常用技术;;
6
调QQ技术术一般可以获得获得纳秒秒量级脉宽宽、MW (10 W )
量级峰值功率的激光脉冲;
锁模技术一般可以获得皮秒、飞秒脉宽,峰值功率
可达TW (1012W )量级。
2
主要内容主要内容主要内容主要内容
一、调调Q技术的基本概念和基本技术的基本概念和基本理论论
二二、、实现调实现调QQ技术的方法技术的方法::
1. 电光调Q ; 2. 声光调Q ;
3. 可饱和吸收调Q;4. 转镜调Q 。
3
2222..1111 概概概概 述述述述
调Q技术的出现和发展,是激光发展史上的一个
重要突破重要突破,它是将激光能量压缩到宽度极窄的脉它是将激光能量压缩到宽度极窄的脉
冲中发射冲中发射,从而使光源的峰值功率可提高几个数从而使光源的峰值功率可提高几个数
量级的一种技术。
6
现在,欲要获得峰值功率在兆瓦级(10 w) 以上,
脉宽为纳秒级(10-9s)的激光脉冲已并不困难。
4
QQ开关技术拓宽了激光器的应用领域开关技术拓宽了激光器的应用领域
Q开关激光脉冲非常强的相干辐射光与物质相互
作用作用,产生了产生了一系列具有重大意义的新现象和新系列具有重大意义的新现象和新
技术技术,如非线性光学的出现如非线性光学的出现;;
Q开关激光脉冲非常短的脉冲宽度也推动了诸如
激光测距、激光雷达、高速全息照相等应用技术
的发展的发展。
5
22.11.11 脉冲固体激光器输出的脉冲固体激光器输出的弛豫振荡弛豫振荡
将普通脉冲固体激光器将普通脉冲固体激光器 ((如闪光灯泵浦激光器如闪光灯泵浦激光器))输出输出
的脉冲,用示波器进行观察、记录,发现其波形并非一个平
滑的光脉冲滑的光脉冲,,而是由许多而是由许多振幅振幅、、脉宽和间隔作随机变化的尖脉宽和间隔作随机变化的尖
峰脉冲组成的,如图(a)所示。每个尖峰的宽度约为0.1~1μs ,
间隔为数微秒间隔为数微秒,,脉冲序列的长度大致与闪光灯泵浦持续时间脉冲序列的长度大致与闪光灯泵浦持续时间
相等。图(b)所示为观察到的红宝石激光器输出的尖峰。这种
现象称为现象称为激光器弛豫振荡激光器弛豫振荡。。
6
产生弛豫振荡的主要原因产生弛豫振荡的主要原因
腔内光子数和粒子反转数随时间的变化腔内光子数和粒子反转数随时间的变化
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