电光调q实验装置

⑴ 电光Q开关的介绍

电光调Q是指在激光谐振腔内加置一块偏振片和一块KD*P晶体。光经过偏振片后成为线偏振光，如果在KD*P晶体上外加λ/4电压，由于泡克尔斯效应，使往返通过晶体的线偏振光的振动方向改变π/2。

⑵ q调制激光器的工作原理，目前常用的几种q调方法有哪些

调Q原理值得是，采用某种办法是谐振腔在泵浦开始时处于高损耗低Q值状态，这是激光震荡的阈值很高，粒子密度反转数即使积累到很高水平也不会产生振荡；当粒子数密度反转数达到其峰值时，突然是腔的Q值增大，将导致激光戒指的增益大大超过阈值，极其快速地产生振荡，这是储存在亚稳态上的粒子所具有的能量会很快转换为光子的能量，光子像雪崩一样以极高的速率增长，激光器便可输出一个峰值功率高，宽度窄的激光巨脉冲。用调节谐振腔的Q值以获得激光巨脉冲的技术成为激光调Q技术。

常用的调Q技术：机械转镜调Q技术、电光调Q技术，可饱和吸收染料调Q技术，声光调Q技术。

⑶ 电光Q开关和声光Q对比，各有什么优点和缺点（包括完全关断激光的程度，选择哪种好呢）

各有千秋，适用场合不同。
声光调Q结构简单一点，装调相对容易一点。但是由于超声波振荡器的峰值功率受制于声波发生器的工艺问题，很难做大，目前超声波功率的射频源只能做到十几二十几瓦左右，这就导致声光介质往往需要较长的长度（几十毫米）才能工作。一般可以获得脉宽30~50ns的激光脉冲输出，射频信号关断频率一般不大于5000Hz，对应就是射频信号周期200μs。
电光调Q在结构上稍微复杂一点，需要一个高压（4000V）电路，再加上一个高速的退压电路。电光调Q在输出功率上要更大一点，能达到几十兆瓦，脉宽能压缩到10ns左右。在大功率激光器上，电光调Q用的多。一般高性能的激光器上，喜欢用电光调Q。另外电光调Q由于控制上比较灵活，在单脉冲激光方面基本都是用它。

这两种调Q方式，在关断的时候都可以让激光完全关断，毕竟谐振腔对模式的选择非常严格，电光调Q通过偏振器让光直接90°出去自不用说，声光调Q虽然只让角度偏一点，也足以阻断激光了。

⑷ 电光调Q的四种模式

电光调Q的没有四种模式。

电光调Q指在激光谐振腔内加置一块偏振片和一块电光晶体。光经过偏振片后成为线偏振光，如果在电光晶体上外加λ/4电压；

由于泡克尔斯效应，使往返通过晶体的线偏振光的振动方向改变π/2。如果电光晶体上未加电压，往返通过晶体的线偏振光的振动方向不变。

电光调Q的速率快，可以在10-8秒时间内完成一次开关作用，使激光的峰值功率达到千兆瓦量级。如果原来谐振腔内的激光已经是线偏振光，在装置电光调Q措施时不必放置偏振片。

(4)电光调q实验装置扩展阅读

声光调Q，将射频电压加在超声发生器上，介质中产生超声场，在介质的另一端用铝作为吸收材料，以防超声反射。当超声发生器产生超声场时，光束按满足布拉格公式的方向偏折，光束偏离谐振腔。

此时腔的损耗大，Q值低不能形成激光，而上能级粒子数在外界激励能源的抽运下不断积累实现粒子数反转，当超声场撤去时，光顺利通过均匀的声光介质；

此时激光束不发生偏折，腔的Q值高，即发出一个激光巨脉冲。如声光介质以重复频率f产生超声场，则可获重复频率为f的激光脉冲。

⑸ 调Q激光器的调Q技术的种类

调Q技术分为：电光调Q、声光调Q、染料调Q、色心晶体调Q、转镜调Q。其中以电光调Q、声光调Q、染料调Q最为常用。电光调Q、声光调Q总称主动调Q，染料调Q称为被动调Q。 利用晶体的电光效应，在晶体上加一阶跃式电压，调节腔内光子的反射损耗。
第一阶段是在晶体上加电压λ/4。偏振光通过KDP晶体时分解为沿X和Y方向振动的振幅相等的两束光，两束光的振动方向垂直，频率相同，沿相同方向传播时，其合成的规迹由两光的相位差来决定，当Φ=π时，两束光合成为一线偏光，它的振动方向相对入射光的原振动方向旋转90度。因为P1//P2，所以，从晶体出来的光不能通过P2，被P2反射掉。所以光不能在腔内来回传播形成振荡。这就相当于腔内光子的损耗很大，Q值很高，称为“关门”状态。第二阶段：脉冲形成阶段——Q开关完全打开。在第一阶段工作物质的反转粒子数达到最大值时，突然退去晶体上的电压，这时晶体又恢复了原来的状态，光在腔内形成振荡 。
当驱动源的某种特定载波频率驱动换能器时，换能器即产生同一频率的超声波并传入声光介质，由于声光效应的存在，就会在介质内形成折射率变化。如果声波频率较高，且声光作用长度较大，此时的声扰动介质就等效于位相光栅。
如果相对声波方向以一定角度入射的光波，其衍射光在声光调制器的声光介质内相互干涉，使高级衍射光相互抵消，会只出现 0级和 1级的衍射光，这就是布拉格声光衍射。使1级衍射波受到调制而成为“携带”信息的调制波，也就是我们最终要得到的光。
利用一种可饱和吸收体做为Q开关，这种可饱和吸收染料是一种非线性吸收物质，把它放在谐振腔内，利用它对光的可饱和吸收特性来改变谐振腔内的吸收损耗，起到Q开关的作用。
染料可饱和吸收特性：染料吸收率是光强的函数，初时的吸收率很大，光强增大，吸收率减少，吸收率为0，染料饱和。

⑹ 请大概描述一下激光电光调制，声光调制，电光调Q，声光调Q，谢谢

根据量子力学，晶体的介电常数矩阵与其电荷分布有关。而介电常数又决定了折射率。对于一个c-cut双轴波片（即光轴平行于晶体c轴的波片），折射率矩阵的改变决定了出射的o光和e光的相位差。如果在波片后面放一个polarizer，就可以通过改变折射率来控制光的强度，即对光强进行调制。而改变折射率矩阵可以有多种方法，包括施加电场和使用声波。施加电场可以直接改变极性晶体内的电荷分布，即电极化现象。这就是电光调制。声波是机械波，固体中的声波使晶体形变，从而改变电荷分布，这就是声光调制。

⑺ 电光调Q的介绍

电光调Q是指在激光谐振腔内加置一块偏振片和一块电光晶体（如KD*P晶体）。

⑻ 电光Q开关的定义

又称普克尔盒、电光调制盒.
如果KD*P晶体上未加电压，往返通过晶体的线偏振光的振动方向不变。所以当晶体上有电压时，光束不能在谐振腔中通过，谐振腔处于低Q状态。由于外界激励作用，上能级粒子数便迅速增加。当晶体上的电压突然除去时，光束可自由通过谐振腔，此时谐振腔处于高Q值状态，从而产生激光巨脉冲。电光调Q的速率快，可以在10-8秒时间内完成一次开关作用，使激光的峰值功率达到千兆瓦量级。如果原来谐振腔内的激光已经是线偏振光，在装置电光调Q措施时不必放置偏振片。

⑼ 激光调Q 的基本原理是什么

YAG晶体在氙灯的光泵下发射自然光。变成沿x方向的线偏振光，若调制晶体上未加电压，光沿光轴通过晶体，其偏振状态不发生变化，经全反射镜反射后，再次（无变化的通过调制晶体和偏振棱镜，电光Q开关处于“打开”状态。如果在调制晶体上施加电压，由于纵向电光效应，当沿x方向的线偏振光通过晶体后，经全反镜反射回来，再次经过调制晶体，偏振面相对于入射光偏转了900偏振光不能再通过偏振棱镜，Q开关处于“关闭”状态。如果再氙灯敢开始点燃时，事先再调制晶体上加电压，使谐振腔处于“关闭”低Q状态，阻断激光振荡形成。待激光上能级反转的粒子数积累到最大值时，突然撤去晶体上的电压，使激光器瞬间处于高Q值状态，发生血崩式的激光振荡，就可输出一个巨脉冲。

⑽ 激光调Q技术的工作原理

转镜开关 通常是将组成共振腔的一个全反射镜用一个快速马达带动进行高速旋转，只有当反射镜面旋转到与最佳起振位置重合时，腔内才形成一个损耗最低的往返振荡回路，从而产生瞬时强激光振荡。下图给出了转镜调Q激光器工作原理示意图。转镜调Q是人们最早发明的一种调Q方法。优点是开关装置坚固耐用；缺点是机构比较复杂,调Q稳定性较差。
电光开关 利用某些压电晶体（如KDP、LiNbO3等）的线性电光效应而制成偏振开关元件，使得其只有在瞬时施加(或去掉)外界控制电场情况才处于接通状态，从而可起到Q开关作用。与转镜开关相比，电光调Q开关的优点是开关速度快、控制精度高。饱和吸收染料开关 研究表明，某些染料媒质具有突变的吸收饱和特点，亦即当波长处于其吸收峰附近入射光信号较弱时，染料媒质对入射光呈现出非常明显的吸收趋势（相当于处于“关闭”状态）；当入射光信号增强到一定程度时，染料媒质对入射光突然呈现出明显的吸收饱和趋势(相当于近似透明的“接通”状态)。利用某些染料的上述特点，可将它们置于共振腔内起到调Q开关的作用。在光泵脉冲开始后的一段时间内,工作物质的初始受激发射信号较弱,染料开关处于关闭状态;当工作物质粒子数反转程度达到最大，受激发射光强增大到足以使染料开关处于吸收饱和状态（或称为“漂白”状态）,从而在腔内接通振荡回路并形成调Q激光输出。染料调Q开关的优点是装置简单、成本低;不足之处是光化学稳定性较差，调Q重复性精度不高。调Q技术是高功率脉冲激光器的主要基础技术之一；对常用的脉冲固体激光器来说，采用调Q技术后,输出激光的脉冲时间宽度可压缩到万分之一，峰值功率可提高到千倍以上。