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电光开关
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Q开关都有那些类型

2021-04-22

Q开关能在产生很小或很大的激光光束损耗之间快速转换。这种器件常用于激光谐振腔中,实现有源的Q开关,使激光产生短而强的脉冲,脉冲长度达到纳秒级。还可以通过Q开关与倾腔组合来产生脉冲,但这种情况对光开关的具体要求有所不同。

Q开关的类型:

声光Q开关

常见的Q开关类型就是声光调制器。只要声波关闭,晶体或者玻璃片产生的透射损耗就非常小,但是声波打开后,会产生很强的布拉格反射,每次通过产生的损耗在50%左右,在线性激光谐振腔中通过两次会产生75%的损耗。为了产生声波,电子学驱动器需要功率在1W的射频功率(或者在大孔径器件中需要几个瓦特)和100MHz的微波频率(RF)。

器件中存在许多需要权衡的参数。例如,具有很高电光系数的二氧化碲材料需要很小的声波功率,但是损伤阈值比较适中。晶体石英或者熔融二氧化硅可以承担很高的光强,但是也需要更高的声波功率(以及射频功率)。需要的声波功率还与器件的孔径有关:高功率激光器需要大孔径器件,同时也需要更高的声波功率。Q开关产热很多,因此需要采用水冷却装置。而在低功率水平,则只需要传导冷却。


Q开关都有那些类型


开关速度(或者调制带宽)并不是受声光换能器限制,而是由声波速度和光束直径。

为了抑制光学表面的反射,通常需要采用抗反射涂层。还有的Q开关的有源器件工作在布儒斯特角。

电光Q开关

Q开关微片激光器需要非常高的开关速度,这时需要采用电光调制器。其中,光的偏振态通过声光效应(普克尔斯效应)被改变,然后采用偏振片就将偏振态的改变转变成对于损耗的调制。与声光器件相比,它需要更高的电压(需要得到纳秒的开关速度),但是不需要射频信号。

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