激光原理及应用课程建设课题组6.1 调Q原理及调Q技术一、激光谐振腔的品质因数Q 定义:激光器的损耗可以用单程损耗来描绘, 也可以用品质因数Q值描绘,其中Q满足:一、激光谐振腔的品质因数Q 品质因数:激光谐振腔的性能指标,与腔中介质 的增益系数无关,光强I 0 在谐振腔传播z距离后会减 弱为: 其中为介质折射率,c为真空中光速,t为光在腔 内传播距离z所需的时间,则t时刻腔中光子数密度与 光强的关系为:一、激光谐振腔的品质因数Q 体积为V的谐振腔内存储的能量为: 每振荡周期损耗的能量为: 为光子的平均寿命 由品质因数的定义可以得到它与谐振腔的单程 损耗的关系:一、激光谐振腔的品质因数Q 谐振腔的损耗越大,Q值越小,谐振腔的损耗 越小,Q值越高,它与谐振腔腔长无关,用它来 标志谐振腔的性能比单程损耗系数要好。 结 论二、调Q原理 基本思想 当激光上能级积累的反转粒子数不多时,人为地控 制激光器阈值,使其很高,抑制激光振荡的产生。在 这种情况下,由于光束的激励,激光上能级将不断地 积累粒子数。 当反转粒子数达到最大数量时,突然降低激光器的 阈值 。此时亚稳态上的粒子的能量很快转换为光子能