YAG激光器调Q试验

M1 YAG
B Q M2
光阑
KDP
水冷系统
电源和控制系统 准直激光器
KDP: 倍频晶体（或KTP） M1:输出镜（输出透过率T=80%） YAG:闪光灯、聚光腔和YAG棒组件
B:布氏角偏振片
Q:调Q晶体（布氏角偏振片与调Q晶体组成调Q单元） M2:全反射镜（M1和M2组成激光谐振腔）
实验内容
1. 做激光调腔实验，使输出地静态激光最强。
a
b
5. 振荡不能形成，能级的粒子数关，开门变关门。
调Q实验时，按下快门，关门变开门。产生巨脉冲。
条件：偏振方向与a或b夹角为45度。
做关门实验，使激光输出能 量最小。
实验仪器
❖ YAG晶体 ❖ 前腔镜和后腔镜 ❖ 激光电源：（含电源、Q开关、手动快门） ❖ 水箱 ❖ 导轨、滑块和支架 ❖ 辅助激光器 ❖ 能量计 ❖ 光阑 ❖ 起偏器 ❖ KDP晶体（Q开关）
实验目的
❖ 了解利用晶体线性电光效应实现激光调Q的原理；； ❖ 熟悉主动和被动调Q技术 ； ❖ 了解电光晶体的开关效率和延迟特性 。 ❖ 掌握调Q激光器输出能量、脉冲宽度的测量方法
实验原理
❖ 调Q技术是获得短脉冲高峰值功率激光输出的 重要方法。
❖Q=激 的2光腔0 器内每腔秒的损内钟耗Q贮损值存的耗的又参的激称激数光光品能能量 质量因 数2，n0L表征激光谐振腔
损耗率
如果我们设法在泵浦开始时使谐振腔内的损耗增大，即提高振荡 阈值，使振荡不能形成，激光工作物质上能级的粒子数大量积累。
当积累到最大值，突然使腔内损耗变小，Q值突增。这时腔内会
像雪崩一样以极快的速度建立起极强振荡，在短时间内反转粒子 数大量被消耗，转变为腔内的光能量，并在输出镜端输出一个极 强的激光脉冲，其脉宽窄，峰值功率高，这种光脉冲称为巨脉冲。
2. 将偏振片插入光路。再插入Q开关，调整Q开 关的俯仰，使Q开关的反射像与激光晶体的 反射像重合。
3. 微调两块谐振腔片，使激光器静态激光输出 最强。
4. 将电源改到关门状态（HV)进行关门实验。 转动Q开关使最小。
5. 将电源改到调Q状态，按快门，输出巨脉冲 激光。用胶片接受光斑，与静态激光光斑比 较。
注意事项
1. 本实验输出的激光为高峰值功率脉冲激光， 做本实验前必须佩戴防护1064nm激光的 防护眼镜。
2. 任何情况下严禁直视激光光路或直视激光 器的反射光路，以免激光损伤人眼。
3. 严禁用手直接触摸氙灯电极以及激光电源 的输出线，以免触及高压放电回路造成人 身伤害。
4. 用光电探测器接收激光脉冲时，应多次衰 减至极为微弱，以免打坏探测器。
这种产生巨脉冲的技术被称为调Q技术，也称为Q开关技术。
利用KDP晶体的一次电光效应。
2 0
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1. 对本实验采用的KDP晶体，当U=3800V时，Δφ=π/2
2. 光往返一次， Δφ=π，相当于半波片。
a
b +-
3. 偏振方向旋转2θ=900，光有去无回，即“关门”。
4. 关门状态时，损耗增大，阈值提高，Q值减小。