Q開(kai)關可(ke)以(yi)在(zai)(zai)對激光(guang)光(guang)束(shu)產(chan)(chan)生(sheng)非常(chang)小或(huo)者非常(chang)高損耗(hao)之間快速轉換。這(zhe)一器件(jian)通常(chang)用在(zai)(zai)激光(guang)器諧振腔中，實現(xian)對激光(guang)器進行有源的Q開(kai)關，這(zhe)是(shi)一種(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)短的強脈沖的方法，脈沖長(chang)度在(zai)(zai)納秒范圍。Q開(kai)關還可(ke)以(yi)與(yu)傾腔結合產(chan)(chan)生(sheng)脈沖，但是(shi)這(zhe)種(zhong)情況下對于光(guang)開(kai)關的具體要求也是(shi)不(bu)同的。Q開(kai)關有哪幾種(zhong)類型(xing)？
聲光Q開關
常見的Q開(kai)關類型(xing)就是(shi)聲光調制器(qi)。只(zhi)要聲波(bo)(bo)關閉，晶體或者(zhe)玻璃片產生的透射損耗就非常小(xiao)，但(dan)是(shi)聲波(bo)(bo)打開(kai)后，會產生很強(qiang)的布拉格反(fan)射，每次通過產生的損耗在(zai)50%左右，在(zai)線(xian)性激(ji)光諧振腔中通過兩(liang)次會產生75%的損耗。為了產生聲波(bo)(bo)，電子(zi)學驅動器(qi)需要功(gong)率在(zai)1W的射頻功(gong)率（或者(zhe)在(zai)大孔徑器(qi)件中需要幾個瓦特(te)）和100MHz的微波(bo)(bo)頻率（RF）。
器(qi)件中(zhong)存在許多需(xu)要(yao)權衡的參(can)數。例如，具(ju)有很高(gao)電光(guang)(guang)系數的二氧化碲(di)材料需(xu)要(yao)很小的聲(sheng)波(bo)(bo)功(gong)(gong)率(lv)，但是損傷閾值比(bi)較適中(zhong)。晶體石英(ying)或者熔(rong)融二氧化硅(gui)可以承擔很高(gao)的光(guang)(guang)強，但是也需(xu)要(yao)更(geng)高(gao)的聲(sheng)波(bo)(bo)功(gong)(gong)率(lv)（以及(ji)射(she)頻功(gong)(gong)率(lv)）。需(xu)要(yao)的聲(sheng)波(bo)(bo)功(gong)(gong)率(lv)還與(yu)器(qi)件的孔徑有關(guan)：高(gao)功(gong)(gong)率(lv)激光(guang)(guang)器(qi)需(xu)要(yao)大(da)孔徑器(qi)件，同(tong)時也需(xu)要(yao)更(geng)高(gao)的聲(sheng)波(bo)(bo)功(gong)(gong)率(lv)。Q開關(guan)產熱很多，因此需(xu)要(yao)采用(yong)水冷(leng)卻裝置。而在低功(gong)(gong)率(lv)水平，則只(zhi)需(xu)要(yao)傳導冷(leng)卻。
開關速度（或者調(diao)制帶寬）終不是(shi)受聲光換能(neng)器限制，而是(shi)由聲波(bo)速度和光束直徑。
為了抑制光學(xue)表面的反射，通常(chang)需(xu)要采(cai)用抗反射涂(tu)層。還有的Q開關的有源器件工(gong)作在布儒斯特角(jiao)。
電光Q開關
Q開關微片激光(guang)(guang)(guang)器需(xu)(xu)要非常高(gao)的(de)開關速度(du)，這時(shi)需(xu)(xu)要采用電(dian)光(guang)(guang)(guang)調制(zhi)器。其中，光(guang)(guang)(guang)的(de)偏(pian)振態(tai)通過聲(sheng)光(guang)(guang)(guang)效應（普克爾(er)斯(si)效應）被改變(bian)，然后采用偏(pian)振片就將偏(pian)振態(tai)的(de)改變(bian)轉(zhuan)變(bian)成對于損耗的(de)調制(zhi)。與聲(sheng)光(guang)(guang)(guang)器件相比，它需(xu)(xu)要更(geng)高(gao)的(de)電(dian)壓(ya)（需(xu)(xu)要得(de)到納秒的(de)開關速度(du)），但是不需(xu)(xu)要射頻信號。
調Q激光(guang)器開始常(chang)(chang)用機械Q開關，大(da)多數(shu)情況下以(yi)旋轉反射鏡(jing)的(de)形(xing)式(shi)。其(qi)中，一個(ge)很小的(de)激光(guang)反射鏡(jing)放(fang)置在快速旋轉的(de)器件上。反射鏡(jing)作為線性激光(guang)器諧振腔的(de)一個(ge)端反射鏡(jing)。當反射鏡(jing)接(jie)近激光(guang)器諧振腔時(shi)，脈(mo)沖產生。這(zhe)種(zhong)方(fang)案非(fei)常(chang)(chang)簡單且穩定，尤其(qi)適用于具有相對長脈(mo)沖時(shi)間的(de)高功率激光(guang)器。
無源Q開關
無(wu)源開(kai)(kai)(kai)關(guan)是飽(bao)和吸(xi)收器，由激光(guang)本身(shen)觸(chu)發。其中，Q開(kai)(kai)(kai)關(guan)自身(shen)引入的損(sun)耗非(fei)常小(xiao)，一旦增(zeng)益(yi)介質中儲存足夠(gou)的能量，激光(guang)增(zeng)益(yi)就會大(da)于損(sun)耗。激光(guang)功率開(kai)(kai)(kai)始緩慢增(zeng)大(da)，一旦吸(xi)收器達到飽(bao)和，損(sun)耗會減小(xiao)，凈增(zeng)益(yi)增(zeng)加，激光(guang)功率快速增(zeng)大(da)形(xing)成短脈沖。
在無源(yuan)Q開關(guan)YAG激光(guang)器中，Cr4+:YAG晶體通(tong)常作為無源(yuan)Q開關(guan)。還有其它可用的材料(liao)，例如，各種摻雜晶體和(he)玻璃，半導體飽和(he)吸(xi)收反射(she)鏡尤其適用于產生小的脈沖(chong)能量。
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