Q開關

Q開關元件結構及工作原理

Q開關的組成

Q開關元件主要由石英晶體，壓電換能器，阻抗匹配元件，射頻插頭和殼體組成。Q開關控制激光的原理

Q開關是激光光學系統中一個重要光學元件，它通過阻斷和不阻斷光的反射通道來抑制和產生激光脈衝不給壓電換能器施加射頻信號時，石英晶體保持其原有的常規折射率，由激光棒發射出來的平行光透過石英急停，經后反光鏡發射再穿過石英晶體，返回激光棒。

一旦給壓電換能器施加射頻信號，壓電換能器立即在石英體內產生超聲波。

超聲波壓迫石英晶體使它的折射率發生變化，透過石英晶體的光線發生折射而偏離后反光鏡，使得沒有光線返回激光棒。由於價格光線返回激光棒是激發激光的必要條件，所以產生激光的進程停止，因此給壓電換能器施加和撤除射頻信號，是關掉和釋放激光的重要控制手段

目前市場上有2種Q開關，一種是風冷Q開關，一種是水冷Q開關。Q開關有27M，40M,80M等規格。激光打標機常用Q開關都是27M的。在目前國內市場一般都是採用27M的水冷Q開關

被動Q開關是由激光器本身完成Q值的變化的。主動Q開關是由外部機械或電子信號使Q值的變化的。他們的共同原理都是有意降低初始所激發出來的光子的能量，即Q值，常用的Q開關有：

1、可飽和吸收體Q開關：這是屬於被動Q開關。在共振腔內放可飽和吸收染料盒、色心晶體等。它們對腔內的激光透過率是光強的函數，在開始時，共振腔內的受 激輻射強度低，它們對光輻射的吸收率大，即共振腔的Q值很低；當工作物質被充分泵浦而達到激光振蕩閾值時，它們發生飽和吸收，透過率上升到近100%，共 振腔的Q值也隨即突然升高到很高的數值。

2、電光晶體Q開關：這是主動Q開關。在共振腔內放電光元件和偏振分析器。當給電光元件加上外電場時會使通過的激光的偏振面發生旋轉，由此可控制光束通過分析器的透過率。共振腔的Q值與分析器的透過率有關。現在最常見的電光元件是克爾盒和普克爾盒。

3、轉鏡式Q開關：這是主動Q開關。用馬達帶動共振腔的一塊三稜鏡高速旋轉，當旋轉的鏡子轉到與共振腔另一面反射鏡精確平行的位置時，腔的Q值最高，其它位 置都比較低，反射鏡的轉動必須與閃光燈的觸發同步，使兩塊反射鏡達到平行時，工作物質已得到充分的泵浦。這種Q開關的主要優點是重複性好，主要缺點是容易 產生雜訊.

目前國際上生產Q開關一些國際知名品牌有：美國noes、英國古奇·休斯古公司（GOOCH & HOUSEGO）、法國AA等品牌。目前在國內應用得最多的是英國古奇·休斯古公司（GOOCH & HOUSEGO）的Q開關。英國古奇Q開關通常也被人們叫做QS Q開關。其以價格適中質量過硬在國內佔據相當大的市場。後來美國NEOS公司被英國古奇·休斯古公司（GOOCH & HOUSEGO）所收購。

Q開關可以應用到以下激光設備中：YAG燈泵激光打標機、半導體激光打標機、光纖激光打標機，激光划片機、激光調阻機等……古奇·休斯古公司（GOOCH & HOUSEGO）Q開關型號說明　古奇·休斯古公司（GOOCH & HOUSEGO）Q開關型號命名例子：

如： QS24-5S-S 這裡QS表示聲光Q開關。 24則表示24MHz 射頻頻率；5S則表示通光直徑 5mm ，用於激光束直徑 3-5mm 左右；超聲模式是壓縮式（ C 模式），主要用於非偏振光激光器中；水嘴是 S 型接頭；底面安裝孔是英制螺釘孔。