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電光開關
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關于電光開關的類型

2021-08-31

電光開關可以在激光束產生非常小或非常高的損耗之間快速轉換。該裝置通常用于激光諧振腔,實現激光的有源Q開關,是一種產生短強脈沖的方法,脈沖長度在納秒范圍內。Q開關也可以結合傾腔產生脈沖,但在這種情況下,對光開關的具體要求是不同的。電光Q開關是Q開關的一種。

歷史。

GordonGould于1958年發明了電光開關,然后R.W.HellwarthandF.J在1961-1962年獨立發明了電驅動Q開關,用于紅寶石激光器。


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電光開關的類型。

常見的Q開關類型是聲光調制器。只要聲波關閉,晶體或玻璃片產生的透射損耗很小,但聲波打開后會產生強烈的布拉格反射,每次通過造成的損耗約為50%,在線激光諧振腔兩次通過造成的損耗為75%。為產生聲波,電子驅動器需要1W的射頻功率(或在大孔徑器件中需要幾個瓦特)和100MHz的微波頻率(RF)。

設備中有很多參數需要權衡。例如,電光系數高的二氧化銦材料需要較小的聲波功率,但損傷閾值適中。晶體應時或熔融二氧化硅可以承受較高的光強,但也需要較高的聲波功率(以及射頻功率)。所需的聲波功率也與設備的孔徑有關:大功率激光器需要大孔徑設備和更高的聲波功率。Q開關產生大量熱量,需要使用水冷裝置。而且在低功率水平需要傳導冷卻。

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