请问调Q开关和fiber laser的具体原理

kiki-zukunft

最近在看关于Q-switch的文章，但是有些看不懂。一下问题，希望同人能够帮我解答一下问题。
1.关于普通模式下，脉冲波的产生。就拿Nd：YAG Laser举例。
在普通的脉冲情况下，一个有Biltzlampe产生的大约为100µs泵泉脉冲光照射在YAG晶体表面，内部的Nd原子受激跃迁后，在几个µs后放出激光，这个过程就是一个脉冲激光产生的过程。我想请问以上，我的理解对不对的啊？？

2.如果加上了Q-switch,那么其过程是什么？？我只知道，通过Q-switch能够缩短激光发射时间（也就是缩短脉冲时间），提高峰值功率。
书上说，Q-switch是安装在光学谐振腔里的，在Q-switch接通的时候，在腔内的Laser光线被阻断。光学谐振腔的内部损失增大。这个时候原子内部的粒子反转数比没有Q-switch的情况下要大。我拆过YAG Laser的机器，但是他的Q-switch和YAG晶体都是装在一个盒子里的那个盒子就不能在分解了。 我就不明白在Q-switch的情况下，那个光是怎么在谐振腔里传播的。

3.通过软件是怎么控制Q-switch开关的啊？？是怎么通过软件，控制硬件，再来控制激光输出的？？貌似每个软件都不同，有没有人用过SAMLicht这个Scanner软件的啊？？

4.有没有人具体知道Fiber Laser的工作原理啊？？我只知道激光是由一个叫Seedlaser（具体叫什么中文名字我也不知道），然后通过纤维，光的强度增强的。怎么通过纤维增强光的强度的啊？？只是到有全反射原理。

5.关于TEM00 mode。各种不同的模数是由于电磁场空间分布不同，所以产生了那些光斑。但是在谐振腔里，电磁场的空间分布是怎么产生的啊？？衍射？？干涉？？谁能具体解释一下。

希望大家能够帮帮我这个可怜的学生。

[ 本帖最后由 kiki-zukunft 于 2008-7-20 20:32 编辑 ]

ruinan

你是学激光的吗？

如果不是建议读一遍固体激光工程

kiki-zukunft

激光是学校的一门课程，学了半学期，因为读的是德文书，所以有时候理解起来有点困难。在实习中发现，学校里学的理论和运用的还是有差别的。
主要不太明白软件怎么控制硬件和Scanner的。

Nd:YAG

2楼够狠，让一个不学激光的学生去翻老柯的大手册，那本书我还没看全呢。
Q开关的原理就是增加腔内损耗，使之不能建立激光震荡。说白了就是在腔里放个不透明的疙瘩，光不能在全反镜和输出镜之间来回反射就形成不了激光，但这个时候泵浦源还在工作，所以就把YAG下能级上的离子抽到上能级上去，由于荧光寿命的存在，抽上去的离子不会很快就回来，就会在上能级逐渐积累，当达到一定程度时就打开Q开光，就是让它变透明。这样谐振腔形成，积累在上能级上的离子迅速跃迁到下能级上，放出巨脉冲。大概就这么回事。

要不您买个回去拆开瞧瞧？

[ 本帖最后由 Nd:YAG 于 2008-7-23 08:18 编辑 ]

watermoon

原帖由 kiki-zukunft 于 2008-7-21 03:30 发表
最近在看关于Q-switch的文章，但是有些看不懂。一下问题，希望同人能够帮我解答一下问题。
1.关于普通模式下，脉冲波的产生。就拿Nd：YAG Laser举例。
在普通的脉冲情况下，一个有Biltzlampe产生的大约为100&micro ...

还真是可怜的学生。。。。。。。。。
要搞这个还有很长的路要走呢，书要多看，一本看不明白就多看基本，德语看不明白就看中文，中文看不明白就看英文的，泛而自通

kiki-zukunft

原帖由 Nd:YAG 于 2008-7-23 01:17 发表
2楼够狠，让一个不学激光的学生去翻老柯的大手册，那本书我还没看全呢。
Q开关的原理就是增加腔内损耗，使之不能建立激光震荡。说白了就是在腔里放个不透明的疙瘩，光不能在全反镜和输出镜之间来回反射就形成不了激 ...

当Q开关关掉的时候，只有原子自发跃迁，不是受激跃迁，今天问同事，同事说的。当Q开光关掉的时候，不产生激光，大量的粒子在上级能级上，当开光打开，在谐振腔中形成回路，出现巨型波峰。改变Q开关的开关频率，激光输出的频率也就改变了。单个脉冲的时间又是怎么确定的啊？？你说的荧光时间是什么意思啊？

还有，在fiberlaser里没有Q开关，因为不可能把Q开关放到纤维里面去，那怎么实现调频的啊？？用软件呢是直接可以设置激光每秒输出多少个脉冲数的，但是不知道具体工作原理啊。

谁能解释一下啊？？万分感谢啊~~~

[ 本帖最后由 kiki-zukunft 于 2008-7-23 21:51 编辑 ]

yang588588

你说的这个问题应该和fiber laser或者laser fiber amplifier的原理有关了，建议了解。

幸福时光

当Q开关关掉的时候，只要有泵浦注入，当然是受激跃迁，也就会有受激辐射。
请参见受激辐射的概念！由于开关关掉，无法形成振荡，自然没有放大过程，也就没有激光发射。
受激辐射是激光产生的必要条件，不是充分条件。请理解受激辐射光放大的概念！单个脉冲的时间就是一束光出射维持的时间。荧光时间就是受激辐射发出的光（是荧光不是激光）的时间宽度。

fiberlaser调Q多种多样，可以用光纤光栅来调制，也可用光纤形变改变折射率来改变谐振腔内Q值达到调Q目的，声光q不是只有大个头的熔融石英盒，也可以是纤维形状的。

至于原理4楼解释的很清楚了。谢谢！