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電光調(diào)q晶體使用中如何增大峰值功率?

  隨著科技的不斷向前,人們對激光輸出的要求也越來越高,其中一個重要課題就是電光調(diào)q晶體使用中如何增大峰值功率。

  一般的固體脈沖激光器輸出的光脈沖,其峰值功率只有KW級水平,其脈寬也持續(xù)在幾百μs 甚至幾ms。調(diào)Q 晶體技術(shù)就是為了適應(yīng)增大峰值功率這種要求而發(fā)展起來的。

  對常用的脈沖固體激光器來說,采用調(diào)Q晶體技術(shù)后,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。

  電光調(diào)Q晶體是指在激光諧振腔內(nèi)加置一塊偏振片和一塊電光晶體(如KD*P晶體)。

  電光開關(guān):利用某些壓電晶體(如KDP、LiNbO3等)的線性電光效應(yīng)而制成偏振開關(guān)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于接通狀態(tài),從而可起到Q開關(guān)作用。電光調(diào)Q晶體開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)速度較快、控制精度較高。

  光經(jīng)過偏振片后成為線偏振光,如果在電光晶體上外加λ/4電壓,由于泡克爾斯效應(yīng),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。所以當(dāng)晶體上有電壓時,光束不能在諧振腔中通過,諧振腔處于低Q狀態(tài)。由于外界激勵作用,上能級粒子數(shù)便迅速增加。當(dāng)晶體上的電壓突然除去時,光束可自由通過諧振腔,此時諧振腔處于高Q值狀態(tài),從而產(chǎn)生激光巨脈沖。電光調(diào)Q晶體的速率快,可以在10-8秒時間內(nèi)完成一次開關(guān)作用,使激光的峰值功率達(dá)到千兆瓦量級。如果原來諧振腔內(nèi)的激光已經(jīng)是線偏振光,在裝置電光調(diào)Q晶體措施時不必放置偏振片。

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