Q=2πνW/(dw/dt)

式中W——腔內(nèi)儲存的總能量,dW/dt——光子能量的損耗速率,即單位時間內(nèi)損耗的能量,ν ——激光的中心頻率。

一般采取改變腔內(nèi)損耗的辦法來調(diào)節(jié)腔內(nèi)的Q值

利用晶體的電光效應(yīng),在晶體上加一階躍式電壓,調(diào)節(jié)腔內(nèi)光子的反射損耗。

第一階段是在晶體上加電壓λ/4。偏振光通過KDP晶體時分解為沿X和Y方向振動的振幅相等的兩束光,兩束光的振動方向垂直,頻率相同,沿相同方向傳播時,其合成的規(guī)跡由兩光的相位差來決定,當(dāng)Φ=π時,兩束光合成為一線偏光,它的振動方向相對入射光的原振動方向旋轉(zhuǎn)90度。因?yàn)镻1//P2,所以,從晶體出來的光不能通過P2,被P2反射掉。所以光不能在腔內(nèi)來回傳播形成振蕩。這就相當(dāng)于腔內(nèi)光子的損耗很大,Q值很低,稱為"關(guān)門"狀態(tài)。第二階段:脈沖形成階段——Q開關(guān)完全打開。在第一階段工作物質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)達(dá)到最大值時,突然退去晶體上的電壓,這時晶體又恢復(fù)了原來的狀態(tài),光在腔內(nèi)形成振蕩 。

聲光調(diào)Q

當(dāng)驅(qū)動源的某種特定載波頻率驅(qū)動換能器時,換能器即產(chǎn)生同一頻率的超聲波并傳入聲光介質(zhì),由于聲光效應(yīng)的存在,就會在介質(zhì)內(nèi)形成折射率變化。如果聲波頻率較高,且聲光作用長度較大,此時的聲擾動介質(zhì)就等效于位相光柵。

如果相對聲波方向以一定角度入射的光波,其衍射光在聲光調(diào)制器的聲光介質(zhì)內(nèi)相互干涉,使高級衍射光相互抵消,會只出現(xiàn) 0級和 1級的衍射光,這就是布拉格聲光衍射。使1級衍射波受到調(diào)制而成為"攜帶"信息的調(diào)制波,也就是我們最終要得到的光。

可飽和吸收染料調(diào)Q

利用一種可飽和吸收體做為Q開關(guān),這種可飽和吸收染料是一種非線性吸收物質(zhì),把它放在諧振腔內(nèi),利用它對光的可飽和吸收特性來改變諧振腔內(nèi)的吸收損耗,起到Q開關(guān)的作用。

染料可飽和吸收特性:染料吸收率是光強(qiáng)的函數(shù),初時的吸收率很大,光強(qiáng)增大,吸收率減少,吸收率為0,染料飽和。