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光學(xué)元件

Q開關(guān)概述

星之球科技 來源:百度百科2011-07-18 我要評論(0 )   

中文名稱:Q開關(guān) 英文名稱:Q-switch 定義:用來改變光學(xué)諧振腔的Q值,以獲得一定脈沖寬度(幾到幾十納秒)的激光強(qiáng)輻射的裝置。 Q開關(guān)元件結(jié)構(gòu)及工作原理 Q開關(guān)的組成 Q...

中文名稱:Q開關(guān)
英文名稱:Q-switch
定義:用來改變光學(xué)諧振腔的Q值,以獲得一定脈沖寬度(幾到幾十納秒)的激光強(qiáng)輻射的裝置。
Q開關(guān)元件結(jié)構(gòu)及工作原理

 

  Q開關(guān)的組成

 

   Q開關(guān)元件主要由石英晶體,壓電換能器,阻抗匹配元件,射頻插頭和殼體組

 

  成。

 

  Q開關(guān)控制激光的原理

 

  
Q開關(guān)是激光光學(xué)系統(tǒng)中一個(gè)重要光學(xué)元件,它通過阻斷和不阻斷光的反射通

 

  道來抑制和產(chǎn)生激光脈沖

 

  不給壓電換能器施加射頻信號(hào)時(shí),石英晶體保持其原有的常規(guī)折射率,由激光

 

  棒發(fā)射出來的平行光之劍透過石英急停,經(jīng)后反光鏡發(fā)射載穿過石英晶體,返回

 

  激光棒。

 

  一旦給壓電換能器施加射頻信號(hào),壓電換能器立即在石英體內(nèi)產(chǎn)生超聲波。

 

  超聲波壓迫石英石英晶體使它的折射率發(fā)生變化,透過石英晶體的光線發(fā)生折射

 

  而偏離后反光鏡,使得沒有光線返回激光棒。由于價(jià)格光線返回激光棒是激發(fā)激

 

  光的必要條件,所以產(chǎn)生激光的進(jìn)程停止,因此給壓電換能器施加和撤除射頻信

 

  號(hào),是關(guān)掉和釋放激光的重要控制手段。Q開關(guān)分類  目前市場上有2種Q開關(guān),一種是風(fēng)冷Q開關(guān),一種是水冷Q開關(guān)。Q開關(guān)有27M,40M,80M等規(guī)格。激光打標(biāo)機(jī)常用Q開關(guān)都是27M的。在目前國內(nèi)市場一般都是采用27M的水冷Q開關(guān)

 

  被動(dòng)Q開關(guān)是由激光器本身完成Q值的變化的。主動(dòng)Q開關(guān)是由外部機(jī)械或電子信號(hào)使Q值的變化的。常用的Q開關(guān)有:

 

 ?。?、可飽和吸收體Q開關(guān):這是屬于被動(dòng)Q開關(guān)。在共振腔內(nèi)放可飽和吸收染料盒、色心晶體等。它們對腔內(nèi)的激光透過率是光強(qiáng)的函數(shù),在開始時(shí),共振腔內(nèi)的受 激輻射強(qiáng)度低,它們對光輻射的吸收率大,即共振腔的Q值很低;當(dāng)工作物質(zhì)被充分泵浦而達(dá)到激光振蕩閾值時(shí),它們發(fā)生飽和吸收,透過率上升到近100%,共 振腔的Q值也隨即突然升高到很高的數(shù)值。

 

 ?。?、電光Q開關(guān):這是主動(dòng)Q開關(guān)。在共振腔內(nèi)放電光元件和偏振分析器。當(dāng)給電光元件加上外電場時(shí)會(huì)使通過的激光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn),由此可控制光束通過分析器的透過率。共振腔的Q值與分析器的透過率有關(guān)?,F(xiàn)在最常見的電光元件是克爾盒和普克爾盒。

 

 ?。?、機(jī)械Q開關(guān):這是主動(dòng)Q開關(guān)。用馬達(dá)帶動(dòng)共振腔的一塊反射鏡高速旋轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)的鏡子轉(zhuǎn)到與共振腔另一面反射鏡精確平行的位置時(shí),腔的Q值最高,其它位 置都比較低,反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)必須與閃光燈的觸發(fā)同步,使兩塊反射鏡達(dá)到平行時(shí),工作物質(zhì)已得到充分的泵浦。這種Q開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是重復(fù)性好,主要缺點(diǎn)是容易 產(chǎn)生噪聲.

 

目前國際知名的Q開關(guān)品牌

  目前國際上生產(chǎn)Q開關(guān)一些國際知名品牌有:美國NOES、英國古奇·休斯古公司(GOOCH & HOUSEGO)、法國AA、美國標(biāo)樂(ISOMET)等品牌。 目前在國內(nèi)應(yīng)用得最多的是英國古奇·休斯古公司(GOOCH & HOUSEGO)的Q開關(guān)。英國古奇Q開關(guān)通常也被人們叫做QS Q開關(guān)。其以價(jià)格適中質(zhì)量過硬在國內(nèi)占據(jù)相當(dāng)大的市場。

 

  Q開關(guān)可以應(yīng)用到以下激光設(shè)備中:YAG燈泵激光打標(biāo)機(jī)、半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)、光纖激光打標(biāo)機(jī),激光劃片機(jī)、激光調(diào)阻機(jī)等……

 

Q開關(guān)型號(hào)說明

  Q開關(guān)型號(hào)命名例子:

 

  如: QS24-5S-S 這里QS表示聲光Q開關(guān)。 24則表示24MHz 射頻頻率;5S則表示通光直徑 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。

 

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