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主动调Q激光器
资料介绍
一、主动调Q激光器基本原理
调Q技术的核心思想是通过控制激光器谐振腔的损耗Q值，实现激光输出形态的改变，常规连续激光器输出多为连续激光，而调Q技术能够将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中，从而获得高峰值功率、高脉冲能量的激光输出，主动调Q激光器则是指通过外部主动控制谐振腔损耗变化实现调Q过程的激光器，区别于依赖可饱和吸收体饱和效应实现被动调Q的技术路线。
具体工作过程可以分为三个阶段：第一阶段为储能阶段，当泵浦源开始工作时，激光工作物质上能级粒子数开始积累，此时主动调Q元件处于高损耗状态，谐振腔Q值很低，无法形成激光振荡，泵浦过程持续将能量储存在工作物质中，上能级粒子数密度不断升高；第二阶段为Q突变阶段，当储能达到最大值时，主动调Q元件迅速切换至低损耗状态，谐振腔Q值突然升高，激光振荡快速建立，反转粒子数被迅速消耗，峰值功率快速上升；第三阶段为输出阶段，当腔内光子密度达到最大值后，反转粒子数消耗速率超过泵浦补充速率，激光脉冲达到峰值后迅速下降，最终输出一个完整的巨脉冲，之后调Q元件回到高损耗状态，开始下一个储能循环。
主动调Q的核心特点是调Q过程由外部电信号或光信号主动触发，因此输出脉冲的重复频率可以人为控制，范围从几赫兹到几十千赫兹甚至更高，能够满足不同场景的应用需求，这也是主动调Q相比被动调Q最突出的优势之一。
二、常见主动调Q实现方式
1.电光调Q
电光调Q是目前应用最广泛的主动调Q技术，利用晶体的电光效应实现谐振腔损耗的主动控制，当给电光晶体施加外加电场时，晶体的折射率会发生改变，从而改变通过晶体的激光偏振状态，配合偏振片就可以实现Q值的开关控制。
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