電光調q實驗裝置

⑴ 電光Q開關的介紹

電光調Q是指在激光諧振腔內加置一塊偏振片和一塊KD*P晶體。光經過偏振片後成為線偏振光，如果在KD*P晶體上外加λ/4電壓，由於泡克爾斯效應，使往返通過晶體的線偏振光的振動方向改變π/2。

⑵ q調制激光器的工作原理，目前常用的幾種q調方法有哪些

調Q原理值得是，採用某種辦法是諧振腔在泵浦開始時處於高損耗低Q值狀態，這是激光震盪的閾值很高，粒子密度反轉數即使積累到很高水平也不會產生振盪；當粒子數密度反轉數達到其峰值時，突然是腔的Q值增大，將導致激光戒指的增益大大超過閾值，極其快速地產生振盪，這是儲存在亞穩態上的粒子所具有的能量會很快轉換為光子的能量，光子像雪崩一樣以極高的速率增長，激光器便可輸出一個峰值功率高，寬度窄的激光巨脈沖。用調節諧振腔的Q值以獲得激光巨脈沖的技術成為激光調Q技術。

常用的調Q技術：機械轉鏡調Q技術、電光調Q技術，可飽和吸收染料調Q技術，聲光調Q技術。

⑶ 電光Q開關和聲光Q對比，各有什麼優點和缺點（包括完全關斷激光的程度，選擇哪種好呢）

各有千秋，適用場合不同。
聲光調Q結構簡單一點，裝調相對容易一點。但是由於超聲波振盪器的峰值功率受制於聲波發生器的工藝問題，很難做大，目前超聲波功率的射頻源只能做到十幾二十幾瓦左右，這就導致聲光介質往往需要較長的長度（幾十毫米）才能工作。一般可以獲得脈寬30~50ns的激光脈沖輸出，射頻信號關斷頻率一般不大於5000Hz，對應就是射頻信號周期200μs。
電光調Q在結構上稍微復雜一點，需要一個高壓（4000V）電路，再加上一個高速的退壓電路。電光調Q在輸出功率上要更大一點，能達到幾十兆瓦，脈寬能壓縮到10ns左右。在大功率激光器上，電光調Q用的多。一般高性能的激光器上，喜歡用電光調Q。另外電光調Q由於控制上比較靈活，在單脈沖激光方面基本都是用它。

這兩種調Q方式，在關斷的時候都可以讓激光完全關斷，畢竟諧振腔對模式的選擇非常嚴格，電光調Q通過偏振器讓光直接90°出去自不用說，聲光調Q雖然只讓角度偏一點，也足以阻斷激光了。

⑷ 電光調Q的四種模式

電光調Q的沒有四種模式。

電光調Q指在激光諧振腔內加置一塊偏振片和一塊電光晶體。光經過偏振片後成為線偏振光，如果在電光晶體上外加λ/4電壓；

由於泡克爾斯效應，使往返通過晶體的線偏振光的振動方向改變π/2。如果電光晶體上未加電壓，往返通過晶體的線偏振光的振動方向不變。

電光調Q的速率快，可以在10-8秒時間內完成一次開關作用，使激光的峰值功率達到千兆瓦量級。如果原來諧振腔內的激光已經是線偏振光，在裝置電光調Q措施時不必放置偏振片。

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聲光調Q，將射頻電壓加在超聲發生器上，介質中產生超聲場，在介質的另一端用鋁作為吸收材料，以防超聲反射。當超聲發生器產生超聲場時，光束按滿足布拉格公式的方向偏折，光束偏離諧振腔。

此時腔的損耗大，Q值低不能形成激光，而上能級粒子數在外界激勵能源的抽運下不斷積累實現粒子數反轉，當超聲場撤去時，光順利通過均勻的聲光介質；

此時激光束不發生偏折，腔的Q值高，即發出一個激光巨脈沖。如聲光介質以重復頻率f產生超聲場，則可獲重復頻率為f的激光脈沖。

⑸ 調Q激光器的調Q技術的種類

調Q技術分為：電光調Q、聲光調Q、染料調Q、色心晶體調Q、轉鏡調Q。其中以電光調Q、聲光調Q、染料調Q最為常用。電光調Q、聲光調Q總稱主動調Q，染料調Q稱為被動調Q。 利用晶體的電光效應，在晶體上加一階躍式電壓，調節腔內光子的反射損耗。
第一階段是在晶體上加電壓λ/4。偏振光通過KDP晶體時分解為沿X和Y方向振動的振幅相等的兩束光，兩束光的振動方向垂直，頻率相同，沿相同方向傳播時，其合成的規跡由兩光的相位差來決定，當Φ=π時，兩束光合成為一線偏光，它的振動方向相對入射光的原振動方向旋轉90度。因為P1//P2，所以，從晶體出來的光不能通過P2，被P2反射掉。所以光不能在腔內來回傳播形成振盪。這就相當於腔內光子的損耗很大，Q值很高，稱為「關門」狀態。第二階段：脈沖形成階段——Q開關完全打開。在第一階段工作物質的反轉粒子數達到最大值時，突然退去晶體上的電壓，這時晶體又恢復了原來的狀態，光在腔內形成振盪 。
當驅動源的某種特定載波頻率驅動換能器時，換能器即產生同一頻率的超聲波並傳入聲光介質，由於聲光效應的存在，就會在介質內形成折射率變化。如果聲波頻率較高，且聲光作用長度較大，此時的聲擾動介質就等效於位相光柵。
如果相對聲波方向以一定角度入射的光波，其衍射光在聲光調制器的聲光介質內相互干涉，使高級衍射光相互抵消，會只出現 0級和 1級的衍射光，這就是布拉格聲光衍射。使1級衍射波受到調制而成為「攜帶」信息的調制波，也就是我們最終要得到的光。
利用一種可飽和吸收體做為Q開關，這種可飽和吸收染料是一種非線性吸收物質，把它放在諧振腔內，利用它對光的可飽和吸收特性來改變諧振腔內的吸收損耗，起到Q開關的作用。
染料可飽和吸收特性：染料吸收率是光強的函數，初時的吸收率很大，光強增大，吸收率減少，吸收率為0，染料飽和。

⑹ 請大概描述一下激光電光調制，聲光調制，電光調Q，聲光調Q，謝謝

根據量子力學，晶體的介電常數矩陣與其電荷分布有關。而介電常數又決定了折射率。對於一個c-cut雙軸波片（即光軸平行於晶體c軸的波片），折射率矩陣的改變決定了出射的o光和e光的相位差。如果在波片後面放一個polarizer，就可以通過改變折射率來控制光的強度，即對光強進行調制。而改變折射率矩陣可以有多種方法，包括施加電場和使用聲波。施加電場可以直接改變極性晶體內的電荷分布，即電極化現象。這就是電光調制。聲波是機械波，固體中的聲波使晶體形變，從而改變電荷分布，這就是聲光調制。

⑺ 電光調Q的介紹

電光調Q是指在激光諧振腔內加置一塊偏振片和一塊電光晶體（如KD*P晶體）。

⑻ 電光Q開關的定義

又稱普克爾盒、電光調制盒.
如果KD*P晶體上未加電壓，往返通過晶體的線偏振光的振動方向不變。所以當晶體上有電壓時，光束不能在諧振腔中通過，諧振腔處於低Q狀態。由於外界激勵作用，上能級粒子數便迅速增加。當晶體上的電壓突然除去時，光束可自由通過諧振腔，此時諧振腔處於高Q值狀態，從而產生激光巨脈沖。電光調Q的速率快，可以在10-8秒時間內完成一次開關作用，使激光的峰值功率達到千兆瓦量級。如果原來諧振腔內的激光已經是線偏振光，在裝置電光調Q措施時不必放置偏振片。

⑼ 激光調Q 的基本原理是什麼

YAG晶體在氙燈的光泵下發射自然光。變成沿x方向的線偏振光，若調制晶體上未加電壓，光沿光軸通過晶體，其偏振狀態不發生變化，經全反射鏡反射後，再次（無變化的通過調制晶體和偏振棱鏡，電光Q開關處於「打開」狀態。如果在調制晶體上施加電壓，由於縱向電光效應，當沿x方向的線偏振光通過晶體後，經全反鏡反射回來，再次經過調制晶體，偏振面相對於入射光偏轉了900偏振光不能再通過偏振棱鏡，Q開關處於「關閉」狀態。如果再氙燈敢開始點燃時，事先再調制晶體上加電壓，使諧振腔處於「關閉」低Q狀態，阻斷激光振盪形成。待激光上能級反轉的粒子數積累到最大值時，突然撤去晶體上的電壓，使激光器瞬間處於高Q值狀態，發生血崩式的激光振盪，就可輸出一個巨脈沖。

⑽ 激光調Q技術的工作原理

轉鏡開關 通常是將組成共振腔的一個全反射鏡用一個快速馬達帶動進行高速旋轉，只有當反射鏡面旋轉到與最佳起振位置重合時，腔內才形成一個損耗最低的往返振盪迴路，從而產生瞬時強激光振盪。下圖給出了轉鏡調Q激光器工作原理示意圖。轉鏡調Q是人們最早發明的一種調Q方法。優點是開關裝置堅固耐用；缺點是機構比較復雜,調Q穩定性較差。
電光開關 利用某些壓電晶體（如KDP、LiNbO3等）的線性電光效應而製成偏振開關元件，使得其只有在瞬時施加(或去掉)外界控制電場情況才處於接通狀態，從而可起到Q開關作用。與轉鏡開關相比，電光調Q開關的優點是開關速度快、控制精度高。飽和吸收染料開關 研究表明，某些染料媒質具有突變的吸收飽和特點，亦即當波長處於其吸收峰附近入射光信號較弱時，染料媒質對入射光呈現出非常明顯的吸收趨勢（相當於處於「關閉」狀態）；當入射光信號增強到一定程度時，染料媒質對入射光突然呈現出明顯的吸收飽和趨勢(相當於近似透明的「接通」狀態)。利用某些染料的上述特點，可將它們置於共振腔內起到調Q開關的作用。在光泵脈沖開始後的一段時間內,工作物質的初始受激發射信號較弱,染料開關處於關閉狀態;當工作物質粒子數反轉程度達到最大，受激發射光強增大到足以使染料開關處於吸收飽和狀態（或稱為「漂白」狀態）,從而在腔內接通振盪迴路並形成調Q激光輸出。染料調Q開關的優點是裝置簡單、成本低;不足之處是光化學穩定性較差，調Q重復性精度不高。調Q技術是高功率脈沖激光器的主要基礎技術之一；對常用的脈沖固體激光器來說，採用調Q技術後,輸出激光的脈沖時間寬度可壓縮到萬分之一，峰值功率可提高到千倍以上。