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第三節q調制-資料下載頁

2025-09-19 14:39本頁面

【導讀】短的時間內輸出以提高脈沖峰值功率。高，Q開關關閉，不出激光。上能級粒子數積累。少數自發輻射光子Ni。然后突然降低損耗到，足，則光子數N↑，則↓。耗的，如：可飽和吸收調Q。狀態，Q開關打開，則巨脈沖形成。準確控制延遲時間以獲得穩定的最大功率輸出。的放電波形及腔的結構均有關。轉鏡Q開關是慢開關！變化，也使晶體雙折射性質發生變化。還存在因外加電場而引起的感應雙折射。可見，x’軸為快軸，轉90度，無法再穿過P。電壓，產生π相位差，若P1⊥P2：若不加電壓，則通過P1的光不能通過P2，處于高損低Q狀態，Q開關關閉，加上半波電壓，量調Q，脈寬可達十幾ns，峰值功率：幾十MW。

　　

【正文】 nndlnln????????????????????????? etnnittiRennnnnnnndtln?下降沿 ? ?lnln??????????????????????????????????????????????????????????ettrnnittiRennittiRrnnnnnnnndtnnnnnnnndt??成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊難以獲得解析式！需要數值求解！已知 Δni/Δnt，由 Δtr和 Δte，從而求得 Δt的數值解。 Δ t的數值解結果討論 (1)Δ ni/Δ nt越大，則 Δ tr和 Δ te同時變窄，且Δ tr比 Δ te更窄。理由： Δ ni/Δ nt越大 →g凈增大 →N的增長和 Δ n的下降越快 → 脈沖建立和熄滅過程越短。 (2) cLR ??39。???????????1RR LRt ???要使 Δ t小，則 L不能太長， δ 不能太小！七、實際調 Q情形理論或數值計算與實測值之間有差異。成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊數值測量 tt ??? 理論測量 PP ?差異產生原因？ ① 泵浦激勵不均勻，中心大，邊緣小 → ?n 分布不均勻 ? 脈沖建立時間不同 (中心部分先建立，邊緣后建立 )輸出脈沖是中心到邊緣多個脈沖疊加的結果，故變寬 ?脈沖能量分散在較大的時間范圍內，則峰值功率小。 ② Q開關時間并非瞬時，需要時間 →脈寬變寬，峰值功率下降。調 Q巨脈沖寬度較窄，在此短時間內四能級系統的激光下能級來不及抽空，故調 Q器件中的四能級系統接近三能級系統。成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊另一類激光調 Q分類及腔倒空技術一、另一類激光調 Q分類按照巨脈沖輸出前能量的儲存地點進行分類。脈沖反射式調 Q 脈沖透射式調 Q(腔倒空 ) 脈沖透反式調 Q 二、脈沖反射式調 Q 輸出前為工作物質儲能 t Q 工作物質儲能輸出光脈沖特點：低 Q時，工作物質上能級積累粒子，因而儲能，高 Q時巨脈沖振蕩并輸出，振蕩和輸出同時進行，脈寬成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊脈寬取決于激光增長和衰減過程。光束需在腔內往返若干次才能完成率減過程，故脈寬可達數十納秒。 (思考： Δt =? ) 例：飽和吸收調 Q、電光調 Q、聲光調 Q、轉鏡調 Q。三、脈沖透射式調 Q(腔倒空 ) 輸出前為諧振腔儲能 t Q 諧振腔儲能輸出光脈沖特點：諧振腔有全反鏡 M1和可控反射鏡 M2構成， t 0時， M2全反，腔處于高 Q狀態，激光振蕩而無輸出，即此時由諧振腔儲能；當 t=0時，控制 M2使其透過率達 100%，則腔內激光迅速逸出腔外，形成巨脈沖。成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊脈沖僅為數納秒。典型例子：聲光腔倒空氬離子激光器 Ar+激光器 M1 M2 M3 M4 A B C D E 聲光器件 M1~M4: 全反鏡調 Q原理聲光器件未加電壓時，光路如圖實線所示，此時為高 Q，激光振蕩產生，但無法輸出，為諧振腔儲能。成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊 Ar+激光器 M1 M2 M3 M4 A B C D E 聲光器件聲光器件加上電壓時，光由 A射到 B后將發生布喇格衍射，零級部分射到 C再被反射回 B，其一級衍射光經 D射到 M4后輸出；此外，光由 A射到 B后，經衍射的一級衍射光射到 E再反射回 B，其零級衍射光也經過 D射到 M4后輸出。四、脈沖透反式調 Q t Q 工作物質儲能輸出光脈沖諧振腔儲能脈沖輸出前能量先儲存在工作物質 ,再儲存在諧振腔中 ! 成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊特點：開始時 ,腔處于高損低 Q狀態 ,無激光 ,上能級積累粒子 ,即工作物質儲能 ,當積累幾乎達到飽和時 ,Q開關打開 ,腔處于高 Q低損狀態 ,則激光振蕩但不輸出，即諧振腔儲能。當腔內激光達到一定值時，突然使激光從某一鏡輸出，故此為脈沖反射式調 Q和脈沖透射式調 Q的結合。典型例子：脈沖透反式 YAG調 Q激光器電光晶體格蘭鏡 1和 2的偏振化方向一致！成都信息工程學院光電技術學院鐘先瓊調 Q原理開始時，不給電光晶體加壓，則腔內光束經格蘭鏡 2后逸出腔外，腔處于高損低 Q狀態，激勵使激光上能級不斷積累粒子，此為工作物質儲能。若突然給電光晶體加上半波電壓，則格蘭鏡 1出射的光經電光晶體后偏振面轉 π/2，而被鏡 2反射到下面全反鏡，形成高 Q，則有激光但不輸出，即腔儲能。當腔內激光達到最大值時，突然拆去晶體上的電壓，則激光在 2L’/c時間內向右射出！

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