被动调Q

Passive Q-Switches

被动调Q是由诸如装满有机染料或掺杂晶体的光学元件构成,其透射特性:材料随着能量密度的增大而变得透明起来。在能世密度达到某一很高的值时,材料就会“饱和”或“漂白”,从而导致产生很高的透射率。可饱和吸收体中的漂白过程基于光谱跃迁的饱和。

被动调Q激光器中增益和损耗的时间演变
被动调Q激光器中增益和损耗的时间演变

在激光增益超过谐振腔损耗后不久,就会发出一个短脉冲。一旦吸收器开始饱和,功率就会迅速上升,直到增益饱和到谐振器损耗的水平。

如果将这种对激光波长具有高吸收性的材料放置在激光谐振腔内,它最初会阻止激光振荡。随着增益在泵浦脉冲期间的增大并超过往返损耗时,腔内的光通扯会急剧增大,导致被动Q开关达到饱和。这种条件下,损耗很低,从而建立起调Q脉冲。

由于被动调Q由激光辐射本身切换,因此不需要高压、快速电光驱动器或射频调制器。被动调Q作为主动方式的替换技术,具有设计特别简单的优点。因而系统的体积很小、非常坚固且成本较低。其主要的缺点是外部控制性能的精确度不高,其输出能量比之电光或声光调Q激光器要低,这后一缺点是可饱和被动调Q的残余吸收造成了非常大的损耗。

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