激光問(wèn)世以來(lái)，因其“三好一高”的特性，被譽(yù)為是“最快的刀”，“最準(zhǔn)的尺”，使其在材料加工、醫(yī)學(xué)、科研等領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，為了獲得更高的加工速率，更好的加工效果以及更極端的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，人們對(duì)激光器的能力，不斷提出新的要求。
如何將激光器的峰值功率做得更大，一直是激光器發(fā)展的迫切需要，說(shuō)到這里，也就不得不提到激光的調(diào)Q技術(shù)。
電光調(diào)Q技術(shù)：
電光調(diào)Q技術(shù)的原理是普克爾斯（Pockels）效應(yīng)——即一級(jí)電光效應(yīng)，電光晶體的雙折射效應(yīng)與外加電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，偏振光經(jīng)過(guò)電光晶體后，偏振面旋轉(zhuǎn)的角度與晶體長(zhǎng)度和兩側(cè)所加電壓的乘積成正比。
目前普遍應(yīng)用的電光晶體有KD*P（磷酸二氫鉀(KDP)，磷酸二氘鉀(DKDP)）晶體和LN（鈮酸鋰LiNbO3）晶體。當(dāng)線偏振光入射到電場(chǎng)中的晶體表面，分解成初相位相同的左旋和右旋兩束圓偏振光。在晶體中，兩束光線的傳播速度不同。即從晶體中出射時(shí)，兩束光線存在相位差。則合成的線偏振光的偏振面已經(jīng)和入射光的偏振面存在相位差，稱為旋光效應(yīng)。
其中的起偏器由格蘭-付克棱鏡構(gòu)成。格蘭-付克棱鏡（方解石空氣間隙棱鏡）是由兩塊方解石直角棱鏡拼接而成，由于晶體對(duì)于不同偏振方向的光線的折射率不同，所以偏振方向不同的光線的全反射臨界角不同。棱鏡組允許特定偏振方向的光線，其余的被反射。當(dāng)我們?cè)陔姽饩w兩側(cè)施加電壓時(shí)，可以改變通過(guò)晶體的光線的偏振方向，從而選擇性的讓光線出射，起到光電開(kāi)關(guān)的作用。
當(dāng)線偏振光經(jīng)過(guò)一次電光晶體后，其偏振面旋轉(zhuǎn)45°，經(jīng)反射鏡反射后再次經(jīng)過(guò)電光晶體，此時(shí)與入射光的偏振方向相差90°，即π/2。此時(shí)反射光被棱鏡全反射，而不進(jìn)入諧振腔。當(dāng)工作物質(zhì)的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，改變晶體兩端電壓，使出射光偏振面不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，振蕩條件建立。
聲光調(diào)Q技術(shù)：
聲光晶體在超聲場(chǎng)中對(duì)入射光產(chǎn)生衍射，使光線偏離出諧振腔，Q值增大而不能形成激光振蕩。直到在泵浦激勵(lì)下，工作物質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)不斷累積達(dá)到飽和。此時(shí)撤掉超聲場(chǎng)，Q值降低，激光振蕩條件迅速建立。激光出射，產(chǎn)生巨脈沖。
飽和吸收體調(diào)Q：
在諧振腔內(nèi)插入可飽和吸收染料，染料吸收工作物質(zhì)發(fā)出的熒光。開(kāi)始時(shí)染料對(duì)光子的吸收率很高，系統(tǒng)Q值很低，自激振蕩不能發(fā)生，工作物資的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)在泵浦激勵(lì)下不斷累積。當(dāng)染料吸收的光子累計(jì)到一定程度后，染料會(huì)突然變得透明，此時(shí)Q值急劇減小，從而實(shí)現(xiàn)激光振蕩。
調(diào)Q激光器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在醫(yī)療，工業(yè)和科研領(lǐng)域，其他提高激光器峰值功率的方法還有鎖模技術(shù)，啁啾放大技術(shù)……每次新技術(shù)的使用，都使得激光器的發(fā)展邁向新的臺(tái)階。激光技術(shù)的發(fā)展必將給各類技術(shù)、工藝的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)新的方法和思路。
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