激光调Q原理与.ppt

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§1 调Q原理
一、弛豫振荡现象
普通脉冲激光器输出波形由一系列不规则的尖峰脉冲组成
1、现象
2、解释
泵浦使激光器达到阈值，产生激光反转粒子数减少至低于阈值激光熄灭
3、特点
(2)加大泵浦能量，只是增加尖峰的个数，不能增加峰值功率
(1)峰值功率不高，只在阈值附近
4、原因
激光器的阈值始终保持不变
二、调Q基本概念
泵浦时令腔损耗很大(Q很小),突然减小损耗(增大Q),使积蓄的反转粒子数在短时间内完成受激辐射,形成光脉冲
t
n
nr
tp
m
te
tr
nt
ne
t
n0

tr
te
t
tp:光子数密度达到m的时刻,相应反转粒子数密度为nt
tr:光子数密度升到m/2的时刻,相应反转粒子数密度为nr
te:光子数密度降到m/2的时刻,相应反转粒子数密度为ne
§2 转镜调Q激光器
一、工作原理
1、Q开关开启
2、Q开关关闭
激光介质
激光
转镜
半反
激光介质
转镜
半反
二、装置
激光介质
半反
镜架
电源
光泵
电动机
磁头
触发电路
棱镜
磁钢
激光
电光调Q激光器
电光效应
沿电光晶体的某一特定方向加直流电场后,在光轴方向上产生双折射现象，即入射线偏振光将分解为两个偏振方向正交的本征偏振光
1、定义
纵向电光效应:电场方向与光传播方向一致
横向电光效应:电场方向与光传播方向垂直
2、类型
电光调Q装置示意图
3、折射率差
加电场后两个正交的本征偏振光折射率之差
:晶体有效电光系数
入射线偏振光通过晶体后两本征模产生的相位差
L：晶体沿通光方向长度 ：真空中光波长
4、相移
E:直流电场强度
no:晶体o光主折射率
使相移等于所须电压
纵向电光效应
横向电光效应
H:晶体沿电场方向的长度
5、半波电压
6、电光晶体的作用
若=45，则入、出射线偏振光方向互相垂直
1、加　: 相当于半波片,使入射线偏振光的偏振方向绕任一本征偏振光的偏振方向转过2角(为入射线偏振光与该本征偏振光的夹角)
2、加　: 相当于四分之一波片,使入射线偏振光变为椭圆偏振光
若=45，则出射椭圆偏振光变为圆偏振光
