聲光Q開關(guān)簡稱QS是Q-switch的簡稱。

　　聲光Q開關(guān)示意圖[1]

　　調(diào)Q技術(shù)就是通過某種方法使腔的Q值隨時(shí)間按一定程序變化的技術(shù)。在泵浦開始時(shí)使腔處在低Q值狀態(tài)，即提高振蕩閾值，使振蕩不能生成，上能級的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)就可以大量積累，當(dāng)積累到大值（飽和值）時(shí)，突然使腔的損耗減小，Q值突增，激光振蕩迅速建立起來，在極短的時(shí)間內(nèi)上能級的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)被消耗，轉(zhuǎn)變?yōu)榍粌?nèi)的光能量，在腔的輸出端以單一脈沖形式將能量釋放出來，于是就獲得峰值功率很高的巨脈沖激光輸出。聲光調(diào)Q技術(shù)是指在諧振腔中放入聲光介質(zhì)，當(dāng)沒有超聲波存在時(shí)，光束可自由通過聲光介質(zhì)，腔的Q值很高，容易產(chǎn)生激光振蕩。當(dāng)有超聲波時(shí)，聲光介質(zhì)密度發(fā)生周期變化，導(dǎo)致折射率周期變化，使光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這時(shí)諧振腔的Q值很低，使上能級粒子數(shù)迅速積累。 QS24-xx-x和QS27-xx-x是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的24MHz和27MHz聲光Q開關(guān)，可廣泛應(yīng)用于燈泵浦和二極管泵浦的1064nm的Nd:YAG激光器中。1英國GOOCH & HOUSEG聲光Q開關(guān)命名方法編輯 1 、 QS24-5S-S 聲光 Q 開關(guān)； 24MHz 射頻頻率；通光直徑 5mm ，用于激光束直徑 3-5mm 左右；超聲模式是壓縮式（ C 模式），主要用于非偏振光激光器中；水嘴是 S 型接頭；底面安裝孔是英制螺釘孔。2 、 QS27-4S-B-AT1 聲光 Q 開關(guān)； 27MHz 射頻頻率；通光直徑 4mm ，用于激光束直徑 3-4mm 左右；超聲模式是剪應(yīng)式（ S 模式），主要用于非偏振光激光器中；水嘴是 B 型接頭；底面安裝孔是公制螺釘孔。3 、 QS68-2.5C-B-GH9 聲光 Q 開關(guān)； 68MHz 射頻頻率；通光直徑 2.5mm ，用于激光束直徑 2mm 左右；超聲模式是壓縮式（ C模式），主要用于線偏振光激光器中；水嘴是 B 型接頭； GH9 是二極管泵浦固體激光器用的小型 Q 開關(guān) 。2聲光Q開關(guān)的特點(diǎn)編輯 1、適用于多模非偏振固體激光器，小型偏振/非偏振固體二極管泵浦激光器；2、 水冷型或冷傳導(dǎo)型；3、 高重復(fù)頻率；4 、插損小，抗損傷閾值高；5 、可光纖耦合：Q開關(guān)和單模光纖的耦合；3工作原理編輯 在常用的激光打標(biāo)中，聲光Q開關(guān)利用了超聲波和 光柱在介質(zhì)中散射的相互作用的關(guān)系. 光束以與在散射介質(zhì)中的聲波表面成布拉格角的方向進(jìn)入, 按照周期性變化的以聲波產(chǎn)生的衍射率進(jìn)行衍射。

　　工作原理圖

　　情況簡要解釋見圖1. 首先, 射頻信號被附著在熔融石英上的傳感器所感應(yīng)到,厚度伸展振動(dòng)產(chǎn)生. 超聲波橫波由于震動(dòng)在熔融石英中傳播, 而聲波產(chǎn)生的相光柵也形成了. 激光束當(dāng)滿足相對于這個(gè)相位光柵成布拉格角時(shí)發(fā)生衍射, 與入射光在太空中分散開。如果激光光學(xué)諧振腔的建成是相對于0維衍射光(非衍射光), 當(dāng)射頻信號被感知，衍射光便從激光光學(xué)諧振腔軸線產(chǎn)生. 結(jié)果，激光光學(xué)諧振腔內(nèi)發(fā)生損失，及激光振蕩受到打壓. 利用這一現(xiàn)象, 射頻信號只在特定某個(gè)時(shí)間長度內(nèi)被感知，(地位低Q值)來暫停激光振蕩. 在此期間,反轉(zhuǎn)的Nd:YAG激光棒通過連續(xù)泵浦積累了很多. 當(dāng)射頻信號減至零(地位高Q值)和激光光學(xué)諧振腔內(nèi)的損失消除了, 累積的能量以在極短的時(shí)間長度內(nèi)脈沖形式的激光振蕩被激活,. 他們是Q開關(guān)脈沖.這種情況在圖2被簡要解釋. 當(dāng)一個(gè)射頻信號,受到脈沖調(diào)制,可以定期發(fā)生Q開關(guān)脈沖. 當(dāng)期Q開關(guān)脈沖愈來愈短,比高階的Nd:YAG激光棒生命周期(約200微秒)還要短的時(shí)候 ,反轉(zhuǎn)的數(shù)量下跌并且Q開關(guān)脈沖的峰值也下跌.

　　鐳射光電[2]