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脈衝雷射:Q開關雷射、鎖模雷射4
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超鋒科技股份有限公司 238 新北市新北市樹林區東豐街49巷45號
脈衝雷射 可區分為Q開關雷射以及鎖模雷射 Q開關雷射:產生之脈衝寬度為ns等級 鎖模雷射:產生之脈衝寬度為ps~fs等級 根據調變機制不同,兩者皆可分為主動式以及被動式 左圖為主動式,右圖為被動式Q開關雷射原理簡介Q開關雷射特性 調變共振腔內之Q值 Q值與腔內的損耗成反比 當增益大於損耗,及有脈衝輸出 主動式Q開關雷射示意圖 Q開關雷射原理 鎖模雷射原理簡介前言 當加工需要更短的脈衝時,鎖模雷射之價值就此體現 鎖模鎖的是縱模(頻域性質),非橫模(光斑空間分部) 厚度100 um之不鏽鋼鑽孔效果 高斯坐標中的雷射橫模分佈圖 雷射共振腔模態(增益頻寬、 縱向模) 模態之相位若模態間有固定的相位關係即為鎖模雷射最小脈衝寬度時間積帶寬(TBP) 鎖模是使得雷射器中振蕩的各縱模相位保持恆定。 縱模相位鎖定後,雷射在時域上是一個光脈衝。 相位鎖定的縱模越多,光脈衝越窄。 Q開關與鎖模雷射的差別 Q開關雷射之脈衝寬度為ns等級,鎖模則為ps至fs等級 Q開關本質上是被調製的連續光(Modulated CW),其縱模相位是隨機的→鎖模脈衝的縱模相位是鎖定的,可通過傅立葉轉換脈衝的頻域→時域 鎖模雷射之重複頻率符合共振腔長 鎖模雷射與主控震盪器的功率放大器MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) :主控振盪器的功率放大器 由種子光源加上放大器之系統,即可稱為MOPA 業界常泛指MOPA為Mode-locked,亦約定成俗 MOPA之Q開關雷射系統架構圖 https://www.steo.com.tw/hot_501912.html 脈衝雷射:Q開關雷射、鎖模雷射 2024-11-11 2025-11-11
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脈衝雷射
  • 可區分為Q開關雷射以及鎖模雷射
    • Q開關雷射:產生之脈衝寬度為ns等級
    • 鎖模雷射:產生之脈衝寬度為ps~fs等級
  • 根據調變機制不同,兩者皆可分為主動式以及被動式


左圖為主動式,右圖為被動式


Q開關雷射原理簡介

Q開關雷射特性
  • 調變共振腔內之Q值
  • Q值與腔內的損耗成反比
  • 當增益大於損耗,及有脈衝輸出
主動式Q開關雷射示意圖

Q開關雷射原理

鎖模雷射原理簡介

前言
  • 當加工需要更短的脈衝時,鎖模雷射之價值就此體現
  • 鎖模鎖的是縱模(頻域性質),非橫模(光斑空間分部)
厚度100 um之不鏽鋼鑽孔效果

高斯坐標中的雷射橫模分佈圖


雷射共振腔模態(增益頻寬、 縱向模)


模態之相位

若模態間有固定的相位關係即為鎖模雷射

最小脈衝寬度


時間積帶寬(TBP)




  • 鎖模是使得雷射器中振蕩的各縱模相位保持恆定。
  • 縱模相位鎖定後,雷射在時域上是一個光脈衝。
  • 相位鎖定的縱模越多,光脈衝越窄。

Q開關與鎖模雷射的差別
  • Q開關雷射之脈衝寬度為ns等級,鎖模則為ps至fs等級
  • Q開關本質上是被調製的連續光(Modulated CW),其縱模相位是隨機的→鎖模脈衝的縱模相位是鎖定的,可通過傅立葉轉換脈衝的頻域→時域
  • 鎖模雷射之重複頻率符合共振腔長




鎖模雷射與主控震盪器的功率放大器

MOPA (Master Oscillator Power-Amplifier) :主控振盪器的功率放大器
  • 由種子光源加上放大器之系統,即可稱為MOPA
  • 業界常泛指MOPA為Mode-locked,亦約定成俗

MOPA之Q開關雷射系統架構圖

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