激光器的组成,调Q.docx

激光器一般由三个部分组成，固体激光器也不例外：（1）.工作物质这是激光器的核心，只有能 实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工 作物质目前，激光工作物质已有数千种， 激光波长已由X光远至红外光例如氦氤激 光器中，通过氨原子的协助，使氤原子的两 个能级实现粒子数反转;（2）.激励能源（光泵）它的作用是给工作 物质以能量，即将原子由低能级激发到高能 级的外界能量通过强光照射工作物质而实 现粒子数反转的方法称为光泵法例如红宝 石激光器，是利用大功率的闪光灯照射红宝 石（工作物质）而实现粒子数反转，造成了 产生激光的条件通常可以有光能源、热能 源、电能源、化学能源等3）.光学共振腔这是激光器的重要部件, 其作用一是使工作物质的受激辐射连续进 行；二是不断给光子加速；三是限制激光输 出的方向最简单的光学共振腔是由放置在 氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜 组成当一些氖原子在实现了粒子数反转的 两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方 向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来 回反射，于是就不断地引起受激辐射，很快 地就产生出相当强的激光这两个互相平行 的反射镜，一个反射率接近100%，即完全 反射另一个反射率约为98%,激光就是从 后一个反射镜射出的。

激光器主要由三部分 组成：工作物质、激励能源、谐振腔（共振 腔）如图：红宝石激光器的基本结构——固体激光器一般采用光激励源工作物 质多为掺有杂质元素的晶体或玻璃最常见 的固体激光器有红宝石激光器、钕玻璃激光 器、掺钕钇铝石榴石激光器等，固体激光器 输出能量高，小而坚固，在激光加工、激光 武器等方面有重要应用激光调Q的基本原理调Q技术就是通过某种方法使腔的Q值随 时间按一定程序变化的技术在泵浦开始时 使腔处在低Q值状态，即提高振荡阈值，使 振荡不能生成，上能级的反转粒子数就可以 大量积累，当积累到最大值（饱和值）时， 突然使腔的损耗减小，Q值突增，激光振荡 迅速建立起来，在极短的时间内上能级的反 转粒子数被消耗，转变为腔内的光能量，在 腔的输出端以单一脉冲形式将能量释放出 来，于是就获得峰值功率很高的巨脉冲激光 输出下面简述电光晶体调Q的工作原理YAG 晶体在氙灯的光泵下发射自然光，通过偏振棱镜后，变成沿X方向的线偏振光，若调制 晶体上未加电压，光沿光轴通过晶体，其偏 振状态不发生变化，经全反射镜反射后，再 次（无变化的）通过调制晶体和偏振棱镜， 电光Q开关处于“打开”状态如果在调制 晶体上施加电压，由于纵向电光效应，当沿X方向的线偏振光通过晶体后，经全反镜反射回来，再次经过调制晶体，偏振面相对于 入射光偏转了 900，偏振光不能再通过偏振 棱镜，Q开关处于“关闭”状态。

如果再氙 灯敢开始点燃时，事先再调制晶体上加电 压，使谐振腔处于“关闭”的低Q状态，阻 断激光振荡形成待激光上能级反转的粒子 数积累到最大值时，突然撤去晶体上的电压，使激光器瞬间处于高Q值状态，产生血 崩式的激光振荡，就可输出一个巨脉冲。