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調Q激光與各種激光調Q技術介紹

發布時間:2020-05-15 11:18:45 瀏覽量:9915

摘要

每次激光技術的革新,都會(hui) 帶來行業(ye) 的進步。如何將激光器的功率做得更大,一直是激光科學家努力的方向。講到提高激光器的峰值功

率、單色功率,就不得不提激光調Q技術。比較常見的有控製反射損耗的電光調Q,控製吸收損耗的可飽和吸收體(ti) 調Q和控製衍射損耗

的聲光調Q。

正文


正文:激光問世以來,因其“三好一高”的特性,被譽為(wei) 是“最快的刀”, “最準的尺”,使其在材料加工、醫學、科研等領域都得

到廣泛的国产成人在线观看免费网站。同時,為(wei) 了獲得更高的加工速率,更好的加工效果以及更極端的實驗環境,人們(men) 對激光器的能力,不斷提出新的要求。

如何將激光器的峰值功率做得更大,一直是激光器發展的迫切需要,說到這裏,也就不得不提到激光的調Q技術

 


激光器的Q值描述了激光器諧振腔的品質,其值可由以下公式計算獲得:

Q=2πv0W/(δWc/nL)=2πnL/δλ0


其中W為(wei) 腔內(nei) 存儲(chu) 的能量,δ表示光波在諧振腔中的單程損耗,n為(wei) 折射率,L為(wei) 腔長,λ0=c/v0為(wei) 真空中的波長。可見Q值與(yu) 損耗因子

δ成反比。調Q即改變諧振腔的損耗因子,比較常見的有控製反射損耗的電光調Q,控製衍射損耗的聲光調Q和控製吸收損耗的可飽和

吸收體(ti) 調Q。


電光調Q技術:

電光調Q技術的原理是普克爾斯(Pockels)效應——即一級電光效應,電光晶體(ti) 雙折射效應與(yu) 外加電場強度成正比,偏振光經過電

光晶體(ti) 後,偏振麵旋轉的角度與(yu) 晶體(ti) 長度和兩(liang) 側(ce) 所加電壓的乘積成正比。電光調Q激光器的原理圖如下所示:

目前普遍国产成人在线观看免费网站的電光晶體(ti) 有KD*P(磷酸二氫鉀(KDP),磷酸二氘鉀(DKDP))晶體(ti) 和LN(铌酸鋰LiNbO3)晶體(ti) 。當線偏振光入射到電場

中的晶體(ti) 表麵,分解成初相位相同的左旋和右旋兩(liang) 束圓偏振光。在晶體(ti) 中,兩(liang) 束光線的傳(chuan) 播速度不同。即從(cong) 晶體(ti) 中出射時,兩(liang) 束光線存

在相位差。則合成的線偏振光的偏振麵已經和入射光的偏振麵存在相位差,稱為(wei) 旋光效應。

其中的起偏器由格蘭(lan) -付克棱鏡構成。格蘭(lan) -付克棱鏡(方解石空氣間隙棱鏡)是由兩(liang) 塊方解石直角棱鏡拚接而成,由於(yu) 晶體(ti) 對於(yu) 不同偏

振方向的光線的折射率不同,所以偏振方向不同的光線的全反射臨(lin) 界角不同。棱鏡組允許特定偏振方向的光線,其餘(yu) 的被反射。當我們(men)

在電光晶體(ti) 兩(liang) 側(ce) 施加電壓時,可以改變通過晶體(ti) 的光線的偏振方向,從(cong) 而選擇性的讓光線出射,起到光電開關(guan) 的作用。

當線偏振光經過一次電光晶體(ti) 後,其偏振麵旋轉45°,經反射鏡反射後再次經過電光晶體(ti) ,此時與(yu) 入射光的偏振方向相差90°,即π/2。

此時反射光被棱鏡全反射,而不進入諧振腔。當工作物質的粒子數反轉達到飽和狀態時,改變晶體(ti) 兩(liang) 端電壓,使出射光偏振麵不發生偏

轉,振蕩條件建立。


聲光調Q技術:

聲光晶體(ti) 在超聲場中對入射光產(chan) 生衍射,使光線偏離出諧振腔,Q值增大而不能形成激光振蕩。直到在泵浦激勵下,工作物質的反轉粒

子數不斷累積達到飽和。此時撤掉超聲場,Q值降低,激光振蕩條件迅速建立。激光出射,產(chan) 生巨脈衝(chong) 。


飽和吸收體(ti) 調Q:

在諧振腔內(nei) 插入可飽和吸收染料,染料吸收工作物質發出的熒光。開始時染料對光子的吸收率很高,係統Q值很低,自激振蕩不能發

生,工作物資的反轉粒子數在泵浦激勵下不斷累積。當染料吸收的光子累計到一定程度後,染料會(hui) 突然變得透明,此時Q值急劇減小

,從(cong) 而實現激光振蕩。


調Q激光器已經被廣泛的国产成人在线观看免费网站在醫療,工業(ye) 和科研領域,其他提高激光器峰值功率的方法還有鎖模技術,啁啾放大技術……每次新技術

的使用,都使得激光器的發展邁向新的台階。激光技術的發展必將給各類技術、工藝的實現帶來新的方法和思路。


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