Kaj je Q-Switching?

Laser, ki vključuje preklapljanje Q, deluje z impulzi svetlobne energije in ne z neprekinjenim žarkom. Intenzivnost vsakega impulza je izjemno visoka v primerjavi z žarkom, ki se nenehno oddaja. Poznan tudi kot tvorba velikanskih impulzov, postopek ustvarja ponavljajoče se impulze, ko se sproži laser. Q-switch laser ima notranjo napravo, ki neposredno vpliva na delovanje laserskega optičnega resonatorja, spreminja njegov faktor kakovosti ali Q faktor. Z oceno te spremenljivke lahko laserski operaterji vedo, koliko svetlobne povratne informacije se pojavi med ojačevalnim medijem laserja in resonatorjem, da nadzorujejo kratke, močne izbruhe laserske energije.

Pri preklapljanju Q se energija kopiči v ojačevalnem mediju laserja, preden se sprosti. Povratna informacija iz laserskega resonatorja je na tej stopnji onemogočena, energija pa se shranjuje v ojačevalnem mediju, dokler ni dosežena raven nasičenosti. V kombinaciji z optičnim ojačanjem ta postopek tako hitro poveča intenzivnost svetlobe, da se shranjena energija sprosti in porabi skoraj takoj.

V notranjosti laserja je Q-stikalo lahko mehanski zaklop, vrteče se ogledalo ali optični modulator. Lahko je tudi v obliki nasičenega absorberskega materiala kot v primeru pasivnega laserja s preklopom Q. Laserji s preklopom Q tega tipa lahko vključujejo tudi kristalno ali polprevodniško nasičeno absorbersko ogledalo. Laser s stikalom Q običajno utripa svetlobo v izbruhu dveh nanosekund hkrati. Intenzivnost impulza je odvisna od zmogljivosti za shranjevanje energije ojačevalnega medija in sposobnosti sistema, da prepreči spontane emisije pred največjim nabiranjem energije.

Optični laserji in laserji, ki uporabljajo kristale in steklo, lahko uporabljajo preklapljanje Q. Zmožnost stikala Q se lahko razlikuje glede na vrsto laserja in njegovo sposobnost distribucije energije. Nekatere laserske lastnosti ali njihove kombinacije lahko povzročijo inženirja, da prilagodi hitrost ponovitve impulza glede na zahtevano raven energije. Morda bo treba konfigurirati tudi trajanje impulza, ki ga generira preklopna naprava, kar je mogoče narediti ročno z aktivnim laserjem s preklopom Q.

Aplikacije za laserje s preklopom Q vključujejo rezanje kovin s strani proizvodnega podjetja ali lokalizirano zobozdravstveno delo, kjer so hitri, visoko intenzivni laserski izbruhi koristni. Pri laserskem označevanju je treba stikalo Q vklopiti in izklopiti v določenih intervalih, ki se razlikujejo glede na opravljeno delo. Laserji so tudi Q-switch v medicinskih aplikacijah, kot so plastična kirurgija in odstranjevanje tetovaž.