نظریه  Q-Switching    

يكي از روشهايي كه بطور گسترده در عمليات ليزري براي ايجاد تپ توان بالا به كار مي‌رود کلیدزنی Q است. اين اسم بر اين اساس انتخاب شده است که در هنگام کلیدزنی Q ضریب کیفیت (Q) نوري كاواك تشديدي، بطور ناگهاني تغيير مي‌كند. ضريب كيفيت Q، به صورت نسبت انرژي ذخيره شده در كاواك به انرژي تلف شده در هر چرخه تعريف مي‌شود و از اين رو ضريب كيفيت بالا تلفات كمتري را ايجاب مي‌كند.در روش کلیدزنی Q ، در حالي كه Qي كاواك براي جلوگيري از گسيل ليزري كم شده است، انرژي در محيط تقويت توسط دمش نوري ذخيره می‌شود. هر چند انرژي ذخيره شده و بهره محيط فعال بالا هستند، تلفات كاواك نيز بالا است، لذا از عمل ليز جلوگيري شده و واروني جمعيت به سطحي خيلي بالاتر از سطح آستانه براي عمل ليز عادي مي‌رسد. مدت زماني كه در آن انرژي ممكن است ذخيره شود از مرتبه ي τf، طول عمر بالاترين سطح گذار ليزر است. هنگامي كه Q ی كاواك بالا، باز گردانده مي‌شود، انرژي ذخيره شده به صورت ناگهاني به شكل يك تپ نوري خيلي كوتاه آزاد مي‌شود. بدليل بهره زياد ايجاد شده توسط انرژي ذخيره شده در مادة فعال، بر انگيزش اضافي در يك زمان خيلي كوتاه تخليه مي‌شود. توان قلة تپ حاصل از لحاظ بزرگي چندين مرتبه بيشتر از تپهاي بلند عادي است كه بدست مي‌آيند.

شكل  ترتيب زماني نوعي توليد يك تپ کلیدزنی Q شده است. عمل ليز در كاواك توسط يك Q ی کم غير فعال مي‌شود، با پيشروي به سمت انتهاي تپ لامپ درخشی، هنگامي وارونی جمعيت به مقدار قله خود رسيد، Q ي تشديدگر به يك مقدار بالا سوئيچ مي‌شود. در اين لحظه يك شار فوتوني در كاواك شروع به افزايش مي‌كند، و يك تپ کلیدزنی Q ساطع می‌شود. همانطور كه از شکل5-1 روشن است گسيل تپ ليزر کلیدزنی Q شده بعد از تأخير محسوسي رخ مي‌دهد. درطول اين مدت چگالي تابش به صورت نمایی از نوفه شروع به افزايش مي‌كند.

گسترش يك تپ ليزر Qسوئيچ شده ( نمودارها، خروجي لامپ درخشی، تلفات تشديدگر، واروني جمعيت و شار فوتون به عنوان توابعي از زمان هستند)

ارسال شده توسط : پژوهشگر سایت - ٣  اسفند , ١٣٨٨