声光Q开关的原理

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      在常用的激光打标中，声光Q开关利用了超声波和 光柱在介质中散射的相互作用的关系. 光束以与在散射介质中的声波表面成布拉格角的方向进入, 按照周期性变化的以声波产生的衍射率进行衍射。


      情况简要解释见图1. 首先, 射频信号被附着在熔融石英上的传感器所感应到,厚度伸展振动产生. 超声波横波由于震动在熔融石英中传播, 而声波产生的相光栅也形成了. 激光束当满足相对于这个相位光栅成布拉格角时发生衍射, 与入射光在太空中分散开。

      如果激光光学谐振腔的建成是相对于0维衍射光(非衍射光), 当射频信号被感知，衍射光便从激光光学谐振腔轴线产生. 结果，激光光学谐振腔内发生损失，及激光振荡受到打压. 利用这一现象, 射频信号只在特定某个时间长度内被感知，(地位低Q值)来暂停激光振荡. 在此期间,反转的Nd:YAG激光棒通过连续泵浦积累了很多. 当射频信号减至零(地位高Q值)和激光光学谐振腔内的损失消除了, 累积的能量以在极短的时间长度内脉冲形式的激光振荡被激活,. 他们是Q开关脉冲.


      这种情况在图2被简要解释. 当一个射频信号,受到脉冲调制,可以定期发生Q开关脉冲. 当期Q开关脉冲愈来愈短,比高阶的Nd:YAG激光棒生命周期(约200微秒)还要短的时候 ,反转的数量下跌并且Q开关脉冲的峰值也下跌.