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    Q開關都有那些類型

    2021-04-22

    Q開關能在產生很小或很大的激光光束損耗之間快速轉換。這種器件常用于激光諧振腔中,實現有源的Q開關,使激光產生短而強的脈沖,脈沖長度達到納秒級。還可以通過Q開關與傾腔組合來產生脈沖,但這種情況對光開關的具體要求有所不同。

    Q開關的類型:

    聲光Q開關

    常見的Q開關類型就是聲光調制器。只要聲波關閉,晶體或者玻璃片產生的透射損耗就非常小,但是聲波打開后,會產生很強的布拉格反射,每次通過產生的損耗在50%左右,在線性激光諧振腔中通過兩次會產生75%的損耗。為了產生聲波,電子學驅動器需要功率在1W的射頻功率(或者在大孔徑器件中需要幾個瓦特)和100MHz的微波頻率(RF)。

    器件中存在許多需要權衡的參數。例如,具有很高電光系數的二氧化碲材料需要很小的聲波功率,但是損傷閾值比較適中。晶體石英或者熔融二氧化硅可以承擔很高的光強,但是也需要更高的聲波功率(以及射頻功率)。需要的聲波功率還與器件的孔徑有關:高功率激光器需要大孔徑器件,同時也需要更高的聲波功率。Q開關產熱很多,因此需要采用水冷卻裝置。而在低功率水平,則只需要傳導冷卻。


    Q開關都有那些類型


    開關速度(或者調制帶寬)并不是受聲光換能器限制,而是由聲波速度和光束直徑。

    為了抑制光學表面的反射,通常需要采用抗反射涂層。還有的Q開關的有源器件工作在布儒斯特角。

    電光Q開關

    Q開關微片激光器需要非常高的開關速度,這時需要采用電光調制器。其中,光的偏振態通過聲光效應(普克爾斯效應)被改變,然后采用偏振片就將偏振態的改變轉變成對于損耗的調制。與聲光器件相比,它需要更高的電壓(需要得到納秒的開關速度),但是不需要射頻信號。

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