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调Q激光-ns


1.调Q激光器的基本原理
  调Q脉冲激光器的基本原理是通过调节激光器的品质因数(Q值)来控制激光的输出。当激光器内的反转粒子数达到一定程度时,突然降低激光器的阈值,使得储存的能量以极短的脉冲形式释放,从而产生高峰值功率的激光脉冲。

调Q脉冲激光的测量(脉冲波形、脉冲序列)
                   

调Q脉冲激光器的特点:
(1)单脉冲能量大:在储能阶段,增益介质可以积累大量的反转粒子,从而在一次释放中产生能量较高的激光脉冲。单脉冲能量可以分为nJ、µJ、mJ、J、kJ级别,用一般用能量计或功率计测量。
(2)峰值功率高:通过“先储能,后释放”的机制,将能量在时间上高度集中。即使单脉冲能量微焦(µJ),将其压缩到纳秒甚至更短的时间内释放,其峰值功率也可以轻松达到千瓦量级(kW)。
(3)脉冲持续时间短:脉冲宽度为纳秒量级,调Q技术产生的脉冲宽度通常在几纳秒到几百纳秒之间。
(4)脉冲重复频率可控:主动调Q激光器的重复频率可以通过外部驱动信号(电光、声光)进行调节;被动调Q激光器,CNI也有技术实现频率自动可调可控。
2.调Q激光器的分类
(1)声光调Q:利用声光晶体(如熔石英)中的声波产生光栅,使激光发生衍射从而产生损耗。
(2)电光调Q:利用电光晶体(如KDP、LiNbO₃)的普克尔效应。通过施加电压快速改变晶体的折射率,从而控制激光的偏振状态和损耗。
(3)被动调Q:利用可饱和吸收体(如Cr4+:YAG晶体、半导体材料)的非线性吸收特性。当光强较弱时,吸收体不透明(高损耗);光强达到一定阈值时,吸收体被“漂白”变得透明(低损耗)。
  CNI可提供声光(AO)、电光(EO)和被动(Passive)调Q激光器。用户可根据实际应用中需要的脉冲能量、峰值功率、脉冲宽度、重复频率、脉冲稳定性(Jitter)等参数做出合理的选择。
3.调Q脉冲激光器的应用领域
  CNI 生产的调Q脉冲激光器,波长从深紫外193nm到中红外,能量稳定、性能可靠、使用寿命长,广泛用于工业加工、医疗美容、科学研究、遥感测量等领域。
(1)激光精细标刻
  调Q激光通过烧蚀材料表面,留下永久标记。可用于金属、塑料、陶瓷、钻石、玻璃等各种材料,用于打标Logo、序列号、生产日期等。

钻石腰线标记

玻璃表面微沟道防眩应用

碳纤维表面改性

      

(2)激光诱导击穿光谱(LIBS)
  用高能激光脉冲将样品表面烧蚀成等离子体,通过分析等离子体发射的光谱来快速确定物质的元素成分。广泛应用于环境监测、太空探测(如火星车)、冶金分析等。

太空探测火星车

 

(3)激光大气遥感

激光大气遥感测量

 

(4)激光测距与激光雷达:

  通过测量纳秒激光脉冲的飞行时间来精确计算距离,用于地形测绘、三维建模、自动驾驶、大气遥感等。

激光测距
 

(5)非线性光学研究:

  高峰值功率是进行倍频、和频等非线性频率变换,以及研究各种非线性光学现象的理想光源。

倍频和频差别参量震荡


  CNI可提供不同波长、不同能量、不同脉宽、不同调Q机制的脉冲固体、半导体和光纤激光器。用户可根据实际应用中需要的脉冲能量、峰值功率、脉冲宽度、重复频率、脉冲稳定性(Jitter)等参数做出合理的选择。详情,请到www.cnilaser.com/            了解。