[其他]退壓均衡式調Q裝置

無效

• 申請號: 86203753
• 申請日: 1986-06-11
• 公開（公告）號: CN86203753U
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 張中華;郭繼光
• 申請（專利權）人: 北京光電技術研究所
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11
• 代理公司: 北京儀器儀表專利事務所
• 代理人: 朱成蓉

本實用新型屬激光全息散班照相調Q裝置。它是利用晶體三極管開關的惰性與光學選模件配合，在全息照相中達到選模目的，根據固體激光器紅寶石能極粒子數反轉的規律，把晶體三極管開關G₁使用到放大區，產生不同的退壓幅度使調Q開關部分打開，使多個激光脈沖輸出能量一樣，且脈沖間隔小。

已有技術里，動態全息照相，常采用加壓式和退壓式電光調Q，而調Q開關器件又常用閘流管、脈沖調制管，雪崩晶體管、冷陰極陶瓷觸發管及脈沖變壓器耦合式，這些器件組成的調Q開關缺點很多，如閘流管、脈沖調制管，它們因屬電子管類，故體積大、功耗大、柵極電壓高，采用雪崩三極管，又須選擇參數一致的管子，串聯使用，冷陰極管前沿小、體積小、耐高壓，但它致使缺點是：成本極高，一個管子幾百至上千元（本發明采用的三極管才10元左右），而且以上這些管子的共同缺點是：

（1）脈沖前沿很小不利于選模；

（2）這些調Q開關只能工作在飽和、截止二個狀態，使用單個開關器件不能產生間隔很窄的雙脈沖或多脈沖激光輸出。

本實用新型為了克服上述缺點，在調Q裝置中，采用了高反壓晶體三極管作為調Q開關器件及退壓均衡式線路，用普通高反壓晶體三極管作為調Q開關，雖然前沿較差，但在全息照相中，利用它的脈沖前沿光學選模件配合，進行激光選模，取得了理想的選模效果，同時還產生了間隔很窄的雙脈沖（1μS）和間隔很窄的序列脈沖（5個脈沖間隔2μS）。

眾所周知，所謂調Q，就是調整激光腔內的品質因數的損耗，在泵浦氙燈工作時，使諧振腔的損耗增大（使Q損耗為一種狀態），振蕩不能形成，紅寶石高能級反轉粒子數大量積累，當積累到最大值時，突然使諧振腔損耗變小，Q值突增（Q損耗為另一種狀態），這時激光振蕩迅速建立，腔內就象雪崩一樣，以極快的速度建立起極強的振蕩，在短時間內，反轉粒子數大量被消耗，轉為腔內的光能量，產生激光脈沖，在KD*P晶體上接上高壓調Q開關，形成脈沖退壓波形，可實現調Q過程，一般加到KD*P晶體上的脈沖前沿為20毫微秒，通常激光輸出在其后50～100毫微秒，為了選擇模式，要把脈沖前沿增到幾百微秒成一斜坡，使光脈沖發射以前，光在腔內振蕩時間延長產生單模輸出，使用晶體三極管開關能實現這一點。

為了能夠產生間隔短能量均勻的雙脈沖和序列脈沖激光就應將KD*P晶體部分地打開，采用晶體三極管調Q開關，及退壓均衡式線路，來控制不同的基流Ib，使晶體三極管調Q開關工作在放大區和飽和區，從而得到不同的退壓幅度，下面結合附圖對本實用新型詳細描述：

圖1：是三極管開關輸出端的工作狀態及雙脈沖退壓波形和雙脈沖激光輸出圖；

圖2：是5個脈沖的晶體三極管調Q開關退壓波形和激光輸出示意圖；

圖3：退壓均衡式調Q裝置實施例；

圖4：是圖3中多路開關（7）的放大圖。

圖1、圖3：沒信號時，三極管開關G₁為截止狀態，Ic＝0，晶體上加壓為V₁。當有信號時，如果基流ib₁較小，使三極管進入放大區，ib₁與負載線相交的點在放大區，這時Vce≠0，晶體電壓退到一定幅度，如果ib較大，如：ib₂和負載線的交點在飽和區，這時Vce＝0，晶體上的電壓從V₁退到零伏。

雙脈沖激光為什么要產生不同的退壓幅度呢？因為當晶體三極管開關第一次全部退壓后，全部打開調Q晶體KD*P，大量消耗了紅寶石高能級的光粒子，很快地進行第二次退壓調Q，高能級就沒有足夠的光粒子產生激光輸出，所以為了獲得窄間隔的雙脈沖，調Q開關要部分打開，調整電位器組R₁、R₂的數值參照圖3：使三極管開關兩次工作點不一樣，第一次部分退壓，第二次全部退壓，使KD*P晶體部分和全部打開，輸出間隔窄能量一樣的雙脈沖激光，如圖1：所示的1微秒間隔的退壓波形和激光輸出。

圖2：5個脈沖的晶體三極管調Q開關退壓波形和激光輸出實施例圖，根據紅寶石在泵浦下能級粒子數反轉的規律，把調Q晶體KD*P多次部分打開，使個激光脈沖輸出能量均衡，調節電位器R₁、R₂、R₃、R₄、R₅為不同值參照圖3：使晶體三極管開關C₁有不同的退壓幅度產生，如圖2所示的5個脈沖退壓波形和激光脈沖輸出波型。