Q開關(guān)(英文:Q-switching),也稱巨脈沖發(fā)生器,是一種產(chǎn)生脈沖激光的技術(shù)。與同樣用來產(chǎn)生脈沖的鎖模方式相比,Q開關(guān)方式的重復(fù)率,脈沖能量,脈沖持續(xù)時(shí)間更長。 有時(shí),這兩種技術(shù)也會(huì)同時(shí)使用。通過改變激光共振腔Q值,提高激光器輸出功率和壓縮激光脈沖寬度的技術(shù)。
市場上有2種Q開關(guān),一種是風(fēng)冷Q開關(guān),一種是水冷Q開關(guān)。Q開關(guān)有27M,40M,80M等規(guī)格。激光打標(biāo)機(jī)常用Q開關(guān)都是27M的。在目國內(nèi)市場一般都是采用27M的水冷Q開關(guān)。
被動(dòng)Q開關(guān)是由激光器本身完成Q值的變化的。主動(dòng)Q開關(guān)是由外部機(jī)械或電子信號(hào)使Q值的變化的。他們的共同原理都是有意降低初始所激發(fā)出來的光子的能量,即Q值,常用的Q開關(guān)有:
1、可飽和吸收體Q開關(guān):這是屬于被動(dòng)Q開關(guān)。在共振腔內(nèi)放可飽和吸收染料盒、色心晶體等。它們對腔內(nèi)的激光透過率是光強(qiáng)的函數(shù),在開始時(shí),共振腔內(nèi)的受 激輻射強(qiáng)度低,它們對光輻射的吸收率大,即共振腔的Q值很低;當(dāng)工作物質(zhì)被充分泵浦而達(dá)到激光振蕩閾值時(shí),它們發(fā)生飽和吸收,透過率上升高,共 振腔的Q值也隨即突然升高到很高的數(shù)值。
2、電光晶體Q開關(guān):這是主動(dòng)Q開關(guān)。在共振腔內(nèi)放電光元件和偏振分析器。當(dāng)給電光元件加上外電場時(shí)會(huì)使通過的激光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn),由此可控制光束通過分析器的透過率。共振腔的Q值與分析器的透過率有關(guān)?,F(xiàn)在常見的電光元件是克爾盒和普克爾盒。
3、轉(zhuǎn)鏡式Q開關(guān):這是主動(dòng)Q開關(guān)。用馬達(dá)帶動(dòng)共振腔的一塊三棱鏡高速旋轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)的鏡子轉(zhuǎn)到與共振腔另一面反射鏡能準(zhǔn)確平行的位置時(shí),腔的Q值較高,其它位 置都比較低,反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)必須與閃光燈的觸發(fā)同步,使兩塊反射鏡達(dá)到平行時(shí),工作物質(zhì)已得到充分的泵浦。這種Q開關(guān)的主要優(yōu)點(diǎn)是重復(fù)性好,主要缺點(diǎn)是容易 產(chǎn)生噪聲.