调Q：调Q是许多商用激光器产生脉冲激光的主要方式，为研究出真正具有实用价值的激光器，需不断改进其性能，提高效率和功率、压缩脉冲宽度、改变输出频率。为此，发明了多种激光调制技术、传输技术、调Q技术、锁模技术、选模技术、稳频技术、频率变换技术等。实现调Q技术的方法：主动调Q方法：电光调Q，声光调Q被动调Q方法：(可饱和吸收)染料调Q，色心晶体调Q(Cr4:YAG晶体可饱和吸收)，转镜调QQ值：是评定激光器中光学谐振腔质量好坏的指标，是一个品质因数；Q=2π×谐振腔内储存的能量/每震荡周期损耗的能量；Q值愈高，所需要的泵浦阈值就越低，亦即激光愈容易起振调节Q值的途径：一般采取改变腔内损耗的办法来调节腔内的Q值调Q的方法是在共振腔内引入一个快速光开关—Q开关：“关闭”或”低Q”状态：(腔内不能形成振荡而粒子数反转不断得到增强)“接通”或”高Q”状态：(在腔内形成瞬时的强激光振荡)可饱和吸收调Q：某些染料材质具有突变的吸收饱和特点，当波长处于其吸收峰附近入射光信号较弱时，染料媒质对入射光呈现出非常明显的吸收趋势(相当于处于”关闭”状态)；当入射光信号增强到一定程度时，染料媒质对入射光突然呈现出明显的吸收饱和趋势(接通状态)。光泵脉冲开始后的一段时间，工作物质的初始受激发射信号较弱，染料开关处于关闭状态；当工作物质粒子数反转程度达到最大，受激发射光强增大到足以使染料开关处于吸收饱和状态，从而在腔内接通振荡回路并形成调Q激光输出。目前，商业化的可饱和吸收体已经发展得非常成熟。锁模：激光锁模的目的是压缩脉冲宽度，提高峰值功率。Q开关激光器一般脉宽达10^-8s-10^-9s量级，如果再压缩脉宽，Q开关激光器已经无能为力，但有很多实际应用需要更窄的脉冲。目前，获取超快激光一般都采用锁模的方法，锁模技术可将脉冲压缩到10^-11s-10^-14s量级。(ps或fs量级)激光器的模式分为纵模和横模,锁模也分为锁纵模、锁横模、锁纵横模三种。
锁纵模：在两反射镜间沿轴进行的光束，由于腔长L与光波波长的比是一个很大的数目，所以必然有数不清不同波长的光波，能符合加强反射的条件2nL=kλ，即2nL=k_1 λ_1=k_2 λ_2=k_3 λ_3=…，k_i(正整数)是纵模模数。例如：L=800nm, n=1，则k=1时，对应λ_1=1600nm；k=2时，λ_2=800nm；k=3时，λ_3=533nm，使各纵模在时间上同步，频率间隔也保持一定。
￥
5.9
百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容
立即获取
激光脉冲原理与调Q原理
激光脉冲原理与调Q原理
激光脉冲原理与调Q原理
按照输出激光的时间特性，激光器可以分为连续激光器和脉冲激光器，脉冲激光的脉宽主要是纳秒，微秒和飞秒。
连续激光器连续不断地输出激光，输出功率一般都比较低，适合于要求激光连续工作(激光通信，激光手术等)的场合；以连续光源激励的固体激光器，以连续电激励方式工作的气体激光器及半导体激光器，均属于连续激光器。
第 1 页
脉冲激光器：是指每间隔一定时间才输出一次激光的激光器，一般具有较高的峰值功率，适合于激光打标，切割，测距等应用。常见的脉冲激光器包括：固体激光器中的钇铝石榴石(YAG)激光器，红宝石激光器，蓝宝石激光器，钕玻璃激光器等，还有氮分子激光器，准分子激光器等。
第 2 页
脉冲激光器的关键参数：
平均功率：表征在一个完整的周期内(脉冲周期)能量输出的平均速率
峰值功率：表征一个脉冲内(脉宽)输出的能量的速率
脉冲周期：从一个脉冲开始到下一个脉冲的开始之间的间隔(和重复频率是倒数关系) (重复频率：每秒内输出的脉冲个数)
脉宽：一个脉冲的持续时间(例如，一台激光器每秒内输出一个能量为0.5J的激光脉冲，那么它的平均功率就是0.5W；如果相同一台单脉冲能量为0.5J的激光器的脉宽为1微妙，那么它的峰值功率为500000W)
第 3 页
脉冲激光器的分类：
1.长脉冲激光器：
长脉冲激光也被称为准连续激光器，一般产生毫秒ms量级的脉冲，占空比为10%(比较大)；脉冲时间通常为1.5—100ms不等，常用的长脉冲激光包括翠绿宝石激光，半导体激光，Nd:YAG激光，染料激光，红宝石激光，超脉冲CO2激光，铒激光等
2．巨脉冲激光器(调Q激光器)：
在激光腔体内人为的加入损耗，使其大于工作物质的增益，这时抑制激光输出。但在泵浦源持续不断的激励下，激光上能级的原子数越来越多，得到了较大的粒子数反转，不断积累能量。在撤除人为加入的损耗情况下，就会在很短的时间内以极快的速度产生脉冲宽度窄，峰值功率高的脉冲激光，通常称为巨脉冲。
强脉冲光脱毛；也叫彩光脱毛，简称IPL。强脉冲光是光学脱毛技术的领军者，它发出的光是一段波长内的光，市场上比较流行的波段为640-900nm, 640-1200nm， 二者差别不大。因为不是固定波长，所以在治疗过程中它一次发光过程中的能量是逐渐变小的，激光脱毛是固定波长，所以一次发光过程的能量的保持不变的，这是这两种技术最大的区别。后面我还详细介绍。正是因为如此脉冲光在治疗浅颜色毛发颜色的效果不是很理想。激光脱毛；这个范围就比较广了。先列举一些现在市场上比较流行的激光脱毛技术吧。a. 翠绿宝石激光，也叫亚历山大激光（Alexandrite Laser）,波长为755nm。
b. 半导体激光（diode laser）， 一般波长为808nm或810nm.
c. 长脉冲激光（long pulse laser），波长为1064nm.
国内的美容院会是整形，用的比较多的一般为亚历山大激光或半导体激光，激光由于其固定的波长和高能量，在治疗各类毛发颜色永久脱毛上都有显著的疗效。但是也正因为如此它的治疗价格远远高出脉冲光治疗。我曾经给一个客户做半导体脱毛（国产机），他的毛发属于浅黑色，这是我做过效果最好的一次的，刚做完，用手轻轻一捋，手臂上的毛就掉下来了。
其实。。。不管是强脉冲光还是激光，对于亚洲人来说效果都是很乐观的。都能达到永久脱毛。性价比上，个人建议强脉冲脱毛。
激光（英语：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，缩写为LASER，或laser），港澳地区称“激光”、“雷射”，宝岛地区称“雷射”、“镭射，是指通过受激辐射而产生，放大的光，即受激辐射的光放大。特点是单色性非常好，发散度极小，亮度（功率）可以达到很高。产生激光需要“激发来源”，“增益介质”，“共振结构”这三个要素。脉冲
就是隔一段相同的时间发出的波（电波/光波等等）等机械形式。
激光脉冲
指的是脉冲工作方式的激光器发出的一个光脉冲，简单的说，好比手电筒的工作一样，一直合上按钮就是连续工作，合上开关立刻又关掉就是发出了一个“光脉冲”。用脉冲方式工作有它的必要性，比如发送信号、减少热的产生等。激光脉冲能做到特别短，譬如“皮秒”级别，就是说脉冲的时间为皮秒这个数量级，而1皮秒等于一万亿分之一秒(10E-12秒)
连续激光
激光泵浦源持续提供能量，长时间地产生激光输出，从而得到连续激光。连续激光的输出功率一般都比较低，适合于要求激光连续工作（如激光通信、激光手术等）的场合
脉冲激光
脉冲工作方式是指每间隔一定时间才工作一次的方式。
脉冲激光器具有较大输出功率，适合于激光打标、切割、测距等。
常见的脉冲激光器：固体激光器中的钇铝石榴石（YAG）激光器、红宝石激光器、蓝宝石激光器、钕玻璃激光器等。 还有氮分子激光器、准分子激光器等。
巨脉冲激光
在腔内人为的加入损耗，使其大于工作物质的增益，这时没有激光输出。但在泵浦源持续不断的激励下，激光上能级的原子数越来越多，得到了较大的粒子数反转。如果定义峰值功率为脉冲的能量除以脉冲的持续时间（脉宽），那么，在撤除人为加入的损耗情况下，就会在很短的时间内以极快的速度产生脉冲宽度窄、峰值功率高的脉冲激光，通常称为巨脉冲。
连续激光顾名思义采用激光输出时间上时连续，脉冲激光的输出是不连续的，商用的能到几飞秒的量级，所以脉冲激光常用于测量超快的物理过程。但是连续激光也有好处，经过稳频，可以得到很窄的线宽，能用于激光测距，精细光谱。
两者峰值功率差很多，连续激光中比较好的半导体激光器能做到百W量级，而脉冲激光现在飞秒的能做到TW的量级，脉宽越短，热作用效应越少，精细加工中都是用脉冲激光较多。
峰值功率=单脉冲能量/脉冲宽度；
平均功率=单脉冲能量*重复频率。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）