Akoesto-optische Q-schakelaars
- Technologie
- Akoesto-optiek
- Partner
- Isomet
De akoesto-optische Q-schakelaars (AOQS) van Isomet zijn speciaal ontworpen voor gebruik als snelle intracaviteitsschakelaars voor hoge optische vermogens en korte laserpulsen. Als onderdeel van de laserresonator worden ze gebruikt als zogenaamde verliesmodulatoren. Wanneer radiofrequentie (RF) vermogen wordt toegevoerd, is de laser "uit" – maar als het RF-vermogen kort wordt weggenomen, zendt de laser een korte puls uit.
Eigen productiefaciliteiten zoals kristalgroei, optisch polijsten, anti-reflectie coatings, vacuüm-bonding en eigen elektronica-ontwikkeling vormen de basis voor de productie van geavanceerde en betrouwbare AOQS – uiteraard ook volgens speciale klanteneisen. Bijbehorende RF-drivers zijn ook verkrijgbaar.
Kenmerken van het assortiment
Een algemeen overzicht van wat dit assortiment te bieden heeft
- Golflengtebereik: 1047 – 1064 nm
- Materialen: SF10, TeO2, kwarts, SiO2
- Middenfrequenties: 24 – 80 MHz
- Laserschade-drempel: >500 MW/cm²
- Actieve openingen: 1 tot 6 mm
- Koeling: water of geleiding
- Geschikte RF-drivers (analoog en digitaal) inbegrepen. "Soft-Start" RF-amplituderegeling voor onderdrukking van de eerste puls
- Speciale uitvoeringen volgens klantenspecificaties beschikbaar
Wat zit er in dit assortiment?
Alle varianten in het assortiment en een vergelijking van wat ze bieden
| Model | Wavelength [nm] | Cooling | Centre frequency [MHz] | Material | Active aperture – Ø [mm] | Max power [W] | Damage threshold [MW/cm²] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Q1072-SF24L | 1047 – 1064 | Conduction | 24 | SF10 | 1.5 | 5 |
|
Q1058C-SFxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 24 / 27 | SF10 | 1 / 1.5 | 5 |
|
Q1025-TxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 27 / 80 | TeO2 | 1 | 3 |
|
Q1025-SFxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 80 | SF10 | 1 | 3 |
|
Q1080C-TxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 68 / 80 | TeO2 | 1.5 | 4 |
|
Q1087-aQ80L | 1047 – 1064 | Conduction | 80 | Quartz | 1 | 6 |
|
Q1137-SFxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 80 | SF57 | 1 / 1.5 | 6 |
|
Q1162-SFxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 80 | SF10 | 1 | 6 |
|
Q1119-aQxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 80 | Quartz | 1 / 1.5 | 10 |
|
Q1119-FSxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 80 | SiO2 | 1 / 1.5 | 10 |
|
Q1133-aQxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 68 / 80 | Quartz | 1 – 2 | 10 |
|
Q1133-FSxxL-H | 1047 – 1064 | Conduction | 41 / 68 / 80 | SiO2 | 1 / 1.5 | 10 |
|
Q1062-FSxxL-H | 1047 – 1064 | Water | 24 / 27 | SiO2 | 1.5 – 6 | 60 |
|
Q1062-FSxxS-H | 1047 – 1064 | Water | 24 / 27 | SiO2 (S) | 1.5 – 5.5 | 60 |
|
Q1083-FSxxL-H | 1047 – 1064 | Water | 24 / 27 / 41 | SiO2 | 1.5 – 6 | 60 |
|
Q1083-FSxxS-H | 1047 – 1064 | Water | 24 / 27 / 41 | SiO2 (S) | 1.5 – 5.5 | 60 |
|
Veelgestelde vragen
voor Akoesto-optische Q-schakelaars
Een AOQS is een optisch component dat de voortplanting van een laserstraal in de resonator moduleert met een akoestische golf. Wanneer de AOQS geactiveerd is, neemt de resonatorkwaliteit af (licht wordt uitgediffracteerd). Wanneer deze gedeactiveerd is, neemt de kwaliteit toe (licht blijft in de resonator). Dit maakt gepulseerde laseremissie mogelijk.
De AOQS is gebaseerd op het akoestisch-optische effect (ook wel Brillouin-verstrooiing genoemd): Een door een piëzo-elektrische transducer gegenereerde geluidsgolf veroorzaakt periodieke dichtheidsfluctuaties in het kristal en vormt een brekingsindex rooster. Dit rooster diffracteert licht op een vergelijkbare manier als een diffractierooster.
Wanneer ingeschakeld, wordt licht uit de resonator afgebogen (lage kwaliteit). Wanneer uitgeschakeld, blijft licht in de resonator (hoge kwaliteit). Door op het juiste moment te schakelen, neemt de kwaliteit snel toe, resulterend in de emissie van een sterke laserpuls.
AOQS worden veelvuldig gebruikt in vaste-stoflasers zoals Nd:YAG, Nd:YVO₄ en Er:YAG-lasers, met name wanneer korte, krachtige pulsen vereist zijn.
Omdat ze zeer snel schakelen (ns–µs), zonder mechanische componenten, en precies kunnen worden getriggerd. Ze maken de generatie van korte, hoogenergetische pulsen mogelijk door gecontroleerde “opslag en vrijgave” van fotonen in de resonator.
De AOQS schakelt de resonator naar lage kwaliteit (geen versterking), en pompenergie wordt opgeslagen in het lasermedium. Wanneer de AOQS wordt uitgeschakeld (hoge kwaliteit), wordt onmiddellijk een korte, intense puls uitgezonden.
Een akoestisch-optische Q-switch (AOQS) en een elektro-optische Q-switch (EOQS) verschillen voornamelijk in hun schakelmechanismen en prestatiekenmerken:
Schakelprincipe: De AOQS gebruikt akoestische golven om een periodieke brekingsindexmodulatie (akoestisch-optisch effect) te creëren, terwijl de EOQS een elektrisch veld gebruikt om via het Pockels-effect de brekingsindex van een kristal te veranderen.
Schakeltijd: EOQS-apparaten schakelen meestal sneller, in de nanoseconde-range, terwijl AOQS-apparaten schakelen in nanoseconden tot microseconden. Hoewel iets langzamer, zijn AOQS-schakeltijden nog steeds snel genoeg voor veel gepulseerde lasertoepassingen.
Complexiteit: AOQS-systemen zijn over het algemeen eenvoudiger, omdat ze geen extra optische componenten vereisen. EOQS-systemen zijn complexer en vereisen meestal een kwartgolfplaat (λ/4-plaat) voor correcte werking.
Verliezen: EOQS-apparaten hebben de neiging om zeer lage optische verliezen te hebben vanwege hun efficiënte elektro-optische modulatie. AOQS-apparaten kunnen iets hogere verliezen hebben als gevolg van diffractie-effecten.
Kosten: AOQS-apparaten zijn doorgaans goedkoper, waardoor ze een kosteneffectieve keuze zijn voor veel industriële en wetenschappelijke toepassingen. EOQS-apparaten zijn duurder vanwege hun hogere materiaal- en systeemcomplexiteit.
Kortom, EOQS biedt snellere schakeling en lagere verliezen, maar tegen hogere kosten en complexiteit, terwijl AOQS eenvoudiger, economischer en geschikt is voor toepassingen waarbij extreme schakelsnelheid niet cruciaal is.
