调 Q 光纤激光器类型及其工作原理调 Q 技术的出现和发展，是激光发展史上的一个重要突破，它是将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使光源的峰值功率可提高几个数量级的一种技术。调 Q 技术的目的是压缩脉冲宽度，提高峰值功率。普通的脉冲激光器,光脉冲的宽度约在 ms 级,峰值功率也只有几十 kw。而调 Q 激光器，光脉冲的宽度可以压到 ns 级，峰值功率也已达到 MW.调 Q 的基本原理通常的激光器谐振腔的损耗是不变的，一旦光泵浦使反转粒子数达到或略超过阈值时，激光器便开始振荡，于是激光上能级的粒子数因受激辐射而减少，致使上能级不能积累很多的反转粒子数，只能被限制在阈值反转数附近。这是普通激光器峰值功率(一般为几十千瓦数量级)。不能提高的原因。既然激光上能级最大粒子反转数受到激光器阈值的限制，那么，要使上能级积累大量的粒子，可以设法通过改变(增加)激光器的阈值来实现，就是当激光器开始泵浦初期，设法将激光器的振荡阈值调得很高，抑制激光振荡的产生，这样激光上能级的反转粒子数便可积累得很多。当反转粒子数积累到最大时，再突然把阈值调到很低，此时，积累在上能级的大量粒子便雪崩式的跃迁到低能级，于是在极短的时间内将能量释放出来，就获得峰值功率极高的巨脉冲激光输出。所以改变激光器的阈值是提高激光上能级粒子数积累的有效方法。Q 值与谐振腔的损耗成反比，要改变激光器的阈值，可以通过突变谐振腔的Q 值(或损耗 a 总)来实现。调 Q 技术就是通过某种方法使腔的 Q 值随时间按一定程序变化的技术。或者说使腔的损耗随时间按一定程序变化的技术。Q 开关激光器的特点(1) 通过改变 Q 值一一改变阈值，控制激光产生的时间。(2) 调 Q 激光脉冲的建立过程，各参量随时间的变化情况，如右图所示。(3) 图(a)表示泵浦速率 Wp 随时间的变化；(4) 图(b)表示腔的 Q 值是时间的阶跃函数(蓝虚线)；(5)图(c)表示粒子反转数的变化；(6) 图(d)表示腔内光子数 e 随时间的变化。时间0 开关激光脉冲建立⑹〒(«)〒⑷时闾关激光脉冲建立1111 入|rA除腔的 a 总_射损耗、衍收损耗等。那么，我们用不同的方法控制不同类型的损耗变化,就可Q 技术。有机械转镜调 Q、电光调 Q 技术，声光调 Q 技术，染a 总成反比，如果按照一定的规律改生相应的变化。谐振腔的损耗一般包括有在泵浦过程的大部分时间里谐振腔处于低 Q 值状态，故阈值很高不能起振,从而激光上能级的粒子数不断积...
