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电光调Q技术

时间: 2019-05-03 作者:激光超市 来源:激光超市 阅读: 164 次

电光调Q开关是利用晶体的电光效应制成的Q开关。电光调Q开关的开关速度快、器件的效率高;可以根据激光脉冲在谐振腔里的传输情况进行精确控制,因此激光与其它联动的仪器可以获得高精度的同步;电光调Q装置还有破坏阈值高、重复频率高以及系统工作较稳定等突出优点。

常用的电光调制晶体有LiNbO3、KD*P、BBO,为实现不同的激光器参数应选择不同的电光调制晶体。

在要求低功率输出情况下,KD*P晶体是不错的选择,它相对于LiNbO3有较大的抗损伤阈值和弱的压电振铃效应。但是KD*P晶体单通损耗约为2.5%,这使得KD*P晶体在平均输出功率约为两瓦时产生很明显的热透镜效应,致使局部峰值功率密度超过光学元器件的损伤阈值。

LiNbO3普克尔盒损耗低,它的单程吸收损耗约为0.5%,热聚焦和热透镜效应可以忽略,可在高功率下工作,但是LiNbO3普克尔盒损伤阈值低(500MW/cm2),并且有比KD*P晶体更为严重的压电振铃效应,这个缺陷决定了LiNbO3不能工作在更高的重复频率下。

BBO晶体是应用于再生放大器的最佳普克尔盒晶体材料, BBO晶体的单次损伤阈值高达50GW/cm2@12ns,多次损伤阈值为23GW/cm2。高损伤阈值、弱的压电振铃效应以及低的插入损耗使得BBO晶体非常适用于高峰值功率和高平均功率的半导体泵浦和灯泵浦电光调制固体激光器。

BBO电光Q开关

BBO电光Q开关因其独特的物理特性和优异的光学品质而广泛使用于高脉冲功率、高重复频率、窄脉宽激光系统。BBO晶体具有优异的光学质量,其消光比 >2000:1(使用632nm He-Ne激光测量),波前畸变 < λ/10 @632.8nm。

BBO晶体的应用波段范围为190-3300nm;在300-2000nm波段内,透过率 >98.5%。BBO 电光Q开关电容小,约为2pF,因而上升时间短,一般 < 300ps。在调Q时所产生的脉冲激光脉宽窄,一般 < 300ps。

BBO晶体具有最高的损伤阈值,在脉宽10ns,波长为1064nm,重复频率 1 Hz的激光下,损伤阈值 >850MW/cm2。

BBO电光Q开关热性能稳定,热弥散效应小;在相同功率下使用,与目前市场化的电光晶体相比, BBO电光Q开关因温度变化引起的半波电压以及折射率变化最小。BBO晶体不同于LiNbO3晶体,不存在光折变损伤。BBO 电光Q开关在重复频率为300kHz使用时,未出现压电振铃效应。

KD*P电光Q开关

电光调Q开关是利用晶体的电光效应制成的Q开关。电光调Q开关的开关速度快、器件的效率高;可以根据激光脉冲在谐振腔里的传输情况进行精确控制,因此激光与其它联动的仪器可以获得高精度的同步;电光调Q装置还有破坏阈值高、重复频率高以及系统工作较稳定等突出优点。

在要求低功率输出情况下,KD*P晶体是不错的选择,它相对于LiNbO3有较大的抗损伤阈值和弱的压电振铃效应。但是KD*P晶体单通损耗约为2.5%,这使得KD*P晶体在平均输出功率约为两瓦时产生很明显的热透镜效应,致使局部峰值功率密度超过光学元器件的损伤阈值。

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