什么是Q开关(Q-Switching)？

具有调Q功能的激光器使用的是光能脉冲，而不是连续光束。与不断发射的光束相比，每个脉冲的强度极高。也称为巨脉冲形成，当激光器被发射时，这个过程会产生重复的脉冲。Q开关激光器有一个内部器件，它直接影响激光器的光学谐振...

具有调Q功能的激光器使用的是光能脉冲，而不是连续光束。与不断发射的光束相比，每个脉冲的强度极高。也称为巨脉冲形成，当激光器被发射时，这个过程会产生重复的脉冲。Q开关激光器有一个内部器件，它直接影响激光器的光学谐振腔的性能，从而改变其品质因数或Q因数。通过评估这个变量，激光操作员可以知道在激光器的增益介质和谐振器之间发生了多少光反馈，以控制短而强的激光能量爆发。科学家拿着烧杯进行调Q，能量在释放之前在激光的增益介质中积累起来。在这个阶段，来自激光谐振腔的反馈被阻止，能量被储存在增益介质中，直到达到饱和水平。结合光学放大，这个过程可以快速增加光强度，从而将储存的能量释放和利用在激光器内部，一个Q开关可以是一个机械快门，一个旋转的镜子，或者是光调制器。它也可以是可饱和吸收材料的形式，就像被动调Q激光器的情况一样。这种调Q激光器也可以包含晶体或半导体可饱和吸收镜。调Q激光器通常一次以两纳秒的速度脉冲光。其强度脉冲取决于增益介质的储能能力，以及系统在最大能量积累之前防止自发辐射的能力。光纤激光器和使用晶体和玻璃的激光器都可以使用调Q。根据激光器的类型及其分配能量的能力，Q开关的能力可能会有所不同某些激光特性或它们的组合可能会导致工程师根据所需的能级来调整脉冲重复率。开关设备产生的脉冲的持续时间也可能需要配置，这可以用主动调Q激光器手动完成。调Q激光器的应用包括由制造公司进行金属切割或局部牙科工作，在这些工作中，快速、高强度的激光脉冲是有益的。在激光打标中，Q开关必须以特定的时间间隔打开和关闭，这取决于所做的工作。激光也可以在整形手术和去除纹身等医疗应用中使用。

发表于 2020-09-18 04:44
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分类：科学教育

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