电光Q开关

利用电光效应实现的Q开关叫电光Q开关。将一起偏器和普克尔盒(或克尔盒)放在激活介质与全反射镜之间,在普克尔盒上加上一个适当的偏置电压,它使透过的光的偏振面转动45°,当反射镜将这光反射而再次通过普克尔盒时,偏振面又转动45°,这时光就不能通过起偏器,所以腔内Q值很低,当普克尔盒的偏置电压被高速切断时,腔内Q值突然上升就产生巨脉冲激光输出。电光开关必须与泵浦同步。电光开关速度高,开关时刻可精确控制,但开关性能受电光晶体的品种和质量影响很大。     

全内反射电光衍射Q开关

目前最广泛使用的Q开关器件是电光(普克尔盒)和声光器件。普克尔盒工作电压很高(2～8千伏),而声光调制器需要约30～50瓦的连续或脉冲射频激励功率。本文介绍一种新的Q开关器件,它利用最近发展起来的电光全内反射(TIR)偏转器/调制器的调制特性。调制器采用指状电极结构,并沉积在铌酸锂晶体的一个面上。电极上加很低电压就能产生折射率光栅,使全内反射光束衍射,而且很容易获得2～6毫弧度的衍射角。器件的零级消光比很高,并     

高频电光调Q板条激光器的第一脉冲控制

Q开关激光器在高重复频率运行时,存在"第一脉冲现象",这不仅在激光的很多工业应用中颇为不利,也会造成不必要的能量损失,基于激光速率方程,以电光Q开关部分端面泵浦的板条激光器为例,建立了理论模型对电光Q开关激光器的脉冲输出及粒子数积累过程进行模拟.分析了"第一脉冲问题"的产生机理,并提供了一种通过调制普克尔斯盒上电压脉冲的方法对第一脉冲能量加以控制的方案,并给出了通过这一方法控制第一脉冲问题的理论和实验结果.     

激光无接触高电压测试

本文介绍用氦-氖激光器作为光源,电光晶体 LiNbO_3作普克尔盒,运用横向调制在150千伏的50赫电压下的实验,最大相对误差 n_(max)=7.7%,平均相对误差≤2.0%。     

光电开关和普克尔盒组合器件

随着锁模激光器的出现,对具有微微秒光脉冲的同步高速电子仪器的需求量大幅度地上升。激光核聚变的发展更加快了对快速光电器件的需要。 电光普克尔盒在高速变化的激光中具有广泛的应用,如在调Q激光器中作调Q开关、在锁模激光器中用做单脉冲选择器,也可做     

非偏振的电光Q开关激光器

给出了一种新型的激光器设计:使用一种特殊的偏振器件和一个普通的电光普克尔盒,来产生非偏振的Q开关激光能量。这种特殊的偏振器件——代替了通常在普通的Q开关谐振腔中使用的线性偏振器——使固体激光器能在高重复频率下有效地运转。本设计的另一特点是,消除了通常在高重复频率下所产生的光束的不均匀性和偏置普克尔盒的要求,只要简单地重新准直反射镜,就能有效地产生平面偏振光输出。     

偏振输出的激光谐振腔

在巨脉冲激光器中,若从输出激光的偏振性来分类的话,可以分为非偏振光输出和偏振光输出两大类:发展较早的电机转镜调Q巨脉冲激光器和近几年发展起来的小型染料调Q巨脉冲激光器的输出激光,是非偏振的;而典型的带起偏器的普克尔盒电光调Q激光器则输出偏振光。     

红外10.6微米双普克尔盒电光开关的研制和工作性能

本文描述了口径11×12mm~2红外双普克尔盒电光开关的结构及制作工艺,测量了工作性能.用它可有效地选出锁模TEACO_2激光单脉冲,用混合型单纵模TEACO_2激光器输出作削波时,所得脉冲前沿小于1ns.     

电光调Q射频激励波导CO2激光器

报道了电光调Q射频波导CO2激光器,其中波导长度400mm,在插入电光调Q晶体但不加调制电压情况下,激光器的连续输出功率为3.5W。调Q脉冲重复频率1Hz～10kHz可调,在10kHz重复频率时,获得了脉冲峰值功率为200W,脉冲宽度为400ns的输出。     

脉冲Nd:YAG主/被动锁模激光器特性

1.引言实验的复杂性增加和精度的提高,包括微微秒激光器,需要比至今能得到的微微秒源更可靠更稳定。1974年已报道通过加主动Q开关和主动Q调制改进被动锁模Nd:YAG激光器的稳定性。采用普克尔盒调制需要在10MHz范围内的高RF电压。后来,可得到的相应的声光调制器用作复杂性低的实验装置。资料〔2,3〕报道改进Nd玻璃激光器脉冲列振幅稳定性到±5％。资料〔3〕也提到Nd:YAG主动/被动工作。资料〔4〕叙述Nd:YAG激光器以1Hz重复率工作,但未给出激光器特性。采     

电光开关用快速火花隙

本文介绍多通道激光触发火花隙(LTSG)的结构和某些工作特性。能够在工作电压至10千伏的五个信道中实现瞬时亚毫微秒开关,它做为脉冲普克尔盒理想的主开关,这在大的激光振荡-放大器系统中控制脉冲波形和隔离是必要的。 LTSG如在10千乇N_2中工作,上升时间小于300微微秒。和快速普克尔盒开关结合,就能可靠地开关从Q开关激光器输出的脉宽小于500微微秒的光脉冲。结果表明,压力较高,上升时间缩短,可以开关～100微微秒光脉冲。     

脉冲宽度可调的电光Q开关激光器的一种设计方案

本文讨论了一种激光脉冲宽度可调的电光Q开关激光器的基本原理。指出激光脉冲宽度与腔长无关，原则上可以在无限长的谐振腔中输出无限短的激光脉冲。调整二普克尔盒之间的相对延迟时间，即可改变激光脉冲的宽度。     

用低压KTP普克尔盒和微带传输线进行调Q长脉冲的任意整形

利用新电光材料ＫＴＰ晶体的有效电光系数γｃ１,制成电光开关,实验研究了它的热光效应。成功地用它对输出脉宽为５０ｎｓ的ＮｄＹＬＦ单纵模调Ｑ激光削波整形。实验表明,ＫＴＰ普克尔盒的半波电压低及电容小,配合微带传输线后,能够获得脉宽为１～１０ｎｓ,形状几乎任意可调的整形脉冲,改变了过去那种只把普克尔盒当作简单的削波元件、而无整形能力的状况。并提出了采用双块晶体、补偿结构ＫＴＰ普克尔盒的设想     

用金属氧化物半导体场效应晶体管器件实现的高重复率电光调Q模块设计

随着激光器的发展,需要高重复率的电光调Q器件。提出了一种新型超快、高重复率的电光调Q技术,这种技术采用V型槽的金属氧化物半导体场效应晶体管(VMOSFET)器件作为调Q模块的主功率开关,运用宽范围可调的高压稳压电源和调Q触发信号整形电路,以及加压调Q和退压调Q的兼容电路。实验中得出:当调Q工作频率为10 kHz时,调Q电压幅度3~5 kV任意可调,电压脉冲宽度小于5 ns,触发抖动时间小于1μs,且可以长期稳定工作。该调Q模块已经用于激光二极管(LD)抽运的无水冷固体Nd∶YAG激光器和连续Nd∶YAG激光器中。     

用于1053nm波长的等离子体电极普克尔盒电光开关的流体模型

等离子体电极普克尔盒电光开关可以用于ICF高功率激光驱动系统中。本文建立一维及二维流体力学模型,对单脉冲驱动等离子体电极普克尔盒电光开关进行了数值模拟。分析了气体放电微观过程跟开关性能参数的关系。同时给出了开关电流、KDP晶体充电电压、开关效率随时间变化的曲线和粒子浓度等曲线,并与实验结果进行了对比,证明了该模型的可行性。     

电光调Q中偏振镜漏光问题研究

利用KD·P晶体的普克尔效应和镀偏振介质膜的偏振片形成一套电光调Q器件来实现电光调Q的方法,实现了前级电光调Q、后级激光放大的脉冲YAG激光器,最大输出频率20Hz.本文主要是对于激光器偏振片侧面反射出较强激光的特殊现象做了深入的研究,并由此分析并得出了和理论上的电光调Q原理有很大区别的绝大部分电光调Q激光器的实际应用中电光调Q的机理.分别对电光调Q晶体不加高压、加高压不加触发、加高压加触发三种情况做了定性和定量的分析.通过和三极管在有偏置电流情况下对小信号的放大作用作类比--不加高压时系统特性就可类比于三极管本身固有的物理特性、加高压不加触发可类比于三极管加上偏置电流时的情况、最后加高压加触发就则可类比于三极管在有偏置电流情况下对于小信号的放大效应.解释了这种极其类似于三极管放大效应的激光现象.分析了由于器件的不理想而导致的异常现象.并由这种现象揭示了在电光调Q激光器生产中所遇到的常见问题产生的原因,及如何利用这种现象来指导激光器的生产.(OE4)     

一种供激光谐振腔使用的改进型棱镜

本文提出在偏振耦合激光器中使用复式全内反射棱镜来代替珀罗棱镜.用这种棱镜的优点是,不需要对普克尔盒加偏压能获得较高的输出,激光器的输出耦合的变化范围较宽,并且与棱镜的折射率无关.在普通的Q开关激光器中,用这种棱镜来代替谐振腔的靠近普克尔盒那端的全反射镜,也会带来某些优点,这些优点是封锁较好,无需在普克尔盒上施加偏压以及在一个平面上对角度失调的不敏感.     

等离子体电极普克尔盒的并联驱动

高功率大型惯性约束聚变(ICF)激光驱动器大多采用等离子体电极普克尔盒(PEPC)抑制多程放大器的自激振荡和隔离反激光。采用并联驱动技术有利于实现等离子体电极普克尔盒电光开关小型化和降低成本，并可提高激光系统可靠性和稳定性。等离子体电极普克尔盒的并联驱动包括等离子体电极的并联驱动和普克尔盒充电的并联驱动。分析了等离子体电极电光开关并联驱动的途径和问题，通过采用电阻隔离和二极管退耦措施实现了预电离并联驱动，进而实现了等离子体电极的同步驱动；通过调节开关脉冲发生器输出波形及传输电缆长度，可实现普克尔盒充电的并联驱动，并给出了实验结果。     

亚毫微秒光-电-光一体化开关

报道一种新型的由GaAs光电子开关驱动的电光开关,GaAs块和KD~*P普克尔盒直接相连,成一体化结构,可以耐10kV直流电压,并具有从亚毫微秒到几百毫微秒连续可调的开门时间。为了体现GaAs光电子开关驱动KD~*P纵向普克尔盒的能力,我们用这种开关选单脉冲。一台主被动锁模的YAG激光器产生锁模序列,分出一束光作为被选的序列光,从其余部分中选出单脉冲并放大,作为GaAs开关的控制光,从舍弃光波形中看出,挖的深度接近1/2,     

500 kHz,6 ns高重复频率电光腔倒空Nd:YVO_4激光器

报道了一种基于电光腔倒空技术的高重复频率、短脉冲Nd:YVO4激光器。该激光器以880nm连续波激光二极管作为端面抽运源,采用BBO晶体组成的普克尔盒作为电光Q开关。通过优化谐振腔,提高了激光器热稳定性和模式匹配效率。在30W的抽运功率下,获得了脉冲重复频率最高为500kHz,脉冲宽度为6ns,平均功率为10W的1064nm稳定基横模脉冲激光输出。