Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
» Q开关(激光器)

Q开关(激光器)

1962
  • R. W. Hellwarth
  • F. J. McClung
现代实验室中用于非线性光学应用的Q开关激光系统。

(图片仅供参考)

Q开关是一种产生高强度、短脉冲激光的技术。其工作原理是暂时抑制激光活动,使增益介质通过粒子数反转储存大量能量。然后,激光器的品质因子(Q值)迅速切换到高值,导致储存的能量以单个强大的纳秒脉冲的形式释放出来。

“Q开关”是指对激光器光学谐振腔的品质因子(Q值)进行调制。Q值是衡量谐振腔储能能力的指标;高Q值意味着低损耗,而低Q值意味着高损耗。Q开关过程分为两个阶段。首先,在泵浦增益介质的同时,故意将谐振腔的Q值保持在较低水平(高损耗)。这可以防止受激辐射的积累,从而阻止激光的产生,即使此时已经产生了非常大的粒子数反转。增益介质起到储能电容器的作用。

当增益介质中储存了最大可能的能量后,品质因数(Q值)会突然切换到高值(低损耗)。这是通过放置在谐振腔内的Q开关器件实现的。由于损耗此时非常低,光增益远远超过激光阈值。谐振腔内自发辐射的强光子场会迅速触发大规模的受激辐射级联,几乎瞬间耗尽增益介质中储存的能量。这会导致发射出一个峰值功率极高(兆瓦到吉瓦级)、持续时间极短(通常在纳秒量级)的巨型光脉冲。常见的Q开关器件包括旋转镜(最初的方法)、声光调制器和电光调制器(泡克尔斯盒)。

UNESCO Nomenclature: 2210
- 光学

类型

技术

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 激光的发明
  • 对激光腔动力学和Q因子的理解
  • 快速光学快门(例如,克尔盒)的开发

应用程序

  • 激光去除纹身
  • 工业材料加工(切割、钻孔)
  • 用于测绘和测距的激光雷达系统
  • 泵浦其他激光器(例如,染料激光器)
  • 非线性光学研究

专利:

NA

潜在创新理念

由于机器人流量被拦截(目前每天超过 4 万),此内容仅限社区成员查看。
> 登录 > 或者 > 注册 < (100% 免费)即可访问此内容,以及所有其他受限内容和工具。

相关术语:Q开关、脉冲激光器、巨脉冲、峰值功率、Q因子、激光腔、粒子数反转、能量存储、声光调制器、Pockels盒。

历史背景

Q开关(激光器)

1960
1960
1961
1962
1963
1965
1970
1960
1960
1960-05-16
1962
1963
1964
1968
1970

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

只有注册会员才能免费获得 100% 的全尺寸图片和下载。.

> 登录 <