声光Q开关(AOQS)原理简述
发布人:新特光电 时间:2017-12-18 关注:

声光Q开关是利用声光相互作用以控制光腔损耗的Q开关技术。声光调Q是通过电声转换形成超声波使调制介质折射率发生周期性变化, 对入射光起衍射作用, 使之发生衍射损耗,Q 值下降, 激光振荡不能形成。在光泵激励下其上能级反转粒子数不断积累并达到饱和值, 这时突然撤除超声场, 衍射效应立即消失, 腔内Q 值猛增, 激光振荡迅速恢复, 其能量以巨脉冲形式输出。这是一种广泛使用的Q开关方式,其主要优点是重复频率高,性能稳定可靠。

声光Q开关原理

典型的声光Q开关主要由三部分组成:电声转换器、声光介质和吸声材料。电声换能器与声光介质如熔石英、钼酸铅(PbMO4)晶体等构成声光器件。电声换能器加电后,将超声波馈入声光材料,声波是疏密波,声光材料的折射率发生周期变化,对相对声波方向以某一角度传播的光波来说,相当于一个相位光栅。于是,在超声场中光波发生衍射,改变传播方向。这就是所谓的声光行射效应。声光调Q的原理简述如下:当声光介质中有高频(40MC)超声行波传播时,由于布拉格衍射,入射光Ii的一部分偏离到布拉格角Id的方向。偏角θB由布拉格公式决定:2λsSinθB=λ0/n=λ。代入以下的数据:声速VS=5.97KmS;声频fs=40MC; 折射率n=1.46;真空波长λ0=1.06um.求得θB=0.1390衍射效率Id(L)/Ii(0)=Sin2(ηL)=sin2(声光Q开关原理)式中,P为超声功率,M为声光品质因素,M=n6p2/ρVS3. n,p,ρ分别表示材料的折射率,光弹性系数和密度。L/h为换能器长宽比,λ0为真空波长。如果衍射光Id 占的百分比足够大,则可能使光腔的总损耗大于小讯号增益,此时,振荡停止,激活介质(YAG棒)借助光泵浦积累粒子数的反转。在某一个时刻,如果去掉超声行波,则由于激活介质有很高的储能,所以,产生强的振荡脉冲――即声光调Q脉冲。如果用一定频率的脉冲调制器调制射频发生器,使声光介质中有相同重复频率的射频超声场时,就能获得重复频率工作的声光Q开关,激光器将以重复频率状态输出激光巨脉冲。

声光Q开关

Gooch&Housego 是全球顶级声光电光器件制造商,强大的技术力量和完备的服务体系使其一直保持领先地位,Gooch & Housego 公司生产的风冷声光Q 开关可以使激光器系统采用全风冷设计,无需循环水冷却。产品关断能力强,能承受非常高的峰值功率,被广泛地应用于短腔或低增益腔型的端泵激光器中。我们可以提供各种波长、各种通光孔径的工业标准风冷声光Q 开关。在选择Q 开关时,要考虑的关键参数有波长,光功率密度,偏振态,光束直径,调制损耗,机械结构尺寸的限制和冷却方式等。 下列声光Q开关型号在世界范围内被广泛使用。

型号 波长 nm 有效孔径mm 工作频率MHz 光学材料 类型
I-QS080-1C10G-8-GH28 1030-1064 1 80 晶状石英 传导冷却
Super Q开关 1064 1.6/2/3/4/5/6.5 24/27.12 晶状石英 水冷
工业标准声光Q开关 1064 1.6/2/3/4/5/6.5/8 24/27.12/40.68/68 熔融石英 水冷
Stallion 1064 1.6/2/3/4/5/6.5/8 24/27.12/40.68/68 熔融石英 水冷
VHE声光Q开关 1064 1.6/2/2.5/3/4 68 晶状石英 水冷
I-QS041-1.8C10G-4-GH21 1064 1.8 40.68 晶状石英 传导冷却
I-QS080-1C10G-4-GH25 1064 1 80 晶状石英 传导冷却
I-QS080-0.5C10G-8-GH48 1064 0.5 80 晶状石英 传导冷却
I-QS080-1C10H-4-OS14 1319,1342 1 80 晶状石英 传导冷却
I-QS027-4S4V2-x5-ST1 1550 4 27.12 熔融石英 水冷
I-QS041-2C10V5-4-HC1 1900-2100 2 40.68 晶状石英 传导冷却
I-QS041-5C10V5-x5-ST3 2100 5 40.68 晶状石英 水冷
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