這是通過改變激光器共振腔Q值,提高激光器輸出功率和壓縮激光脈衝(chong) 寬度的技術.共振腔的Q值(也稱腔的品質因子)是描述激光器共振腔光學損耗大小的量.光學損耗低的腔,其Q值高。
當泵浦源向激光器工作物質輸入的能量(功率)達到振蕩閾值時,激光器便產(chan) 生激光振蕩,輸出激光.如果泵浦源繼續泵浦,維持激光器在閾值以上,它就連續輸出激光.激光振蕩閾值與(yu) 共振腔的光學損耗,亦即與(yu) 共振腔的Q值有關(guan) .如果激光器的工作物質在受泵浦的期間,讓共振腔的Q值保持很低,則激光器因振蕩閾值很高而不能發生激光振蕩,大量的泵浦能量繼續存在工作物質內(nei) .當工作物質已“吸飽”泵浦能量時,突然升高共振腔的Q值,相應地,激光振蕩閾值也突然降低,在閾值之上那部分儲(chu) 存能量便在短時間內(nei) 發射出來,形成功率很高的激光脈衝(chong) .用這個(ge) 辦法得到的激光能量雖然比自由振蕩(即不加Q開關(guan) )時得到的激光能量低一個(ge) 數量級,但是,自由振蕩激光器輸出的光脈衝(chong) 寬度是毫秒量級,而采用Q開關(guan) 後得到的激光脈衝(chong) 寬度大大縮窄,是幾十納秒量級.總的來說,還是使激光器輸出功率淨增加104到105倍,達幾百兆瓦到幾千兆瓦.
實施共振腔Q值突變的方法(也稱Q開關(guan) )基本上有兩(liang) 種:被動法(被動Q開關(guan) )和主動法(主動Q開關(guan) ).前者是靠激光器本身完成共振腔Q值的變化,後者是由外部機械或電子學信號使共振腔Q值發生變化.兩(liang) 種方法都要求共振腔Q值變化迅速,變化幅度大.假定Q值變化速度緩慢,儲(chu) 存在共振腔內(nei) 的能量將以寬脈衝(chong) 形式釋放出來,結果是降低了激光功率水平,Q值變化幅度太小,實際可轉化為(wei) 激光的能量數額也小
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