我们如何才能提高激光器的输出功率。首先想到的是提高激光器的泵浦功率（能量），就像武侠中内力传输一样，即使再笨（转换效率低），只要有足够高的输入，输出自然就高。显然，这只是最低级的办法，如何在资源一定的情况下，通过提高自身的修为（激光器）来提升输出功率，才是我们想要的。

     讲到这里，不明真相的看官可能懵了，我们追求的激光参数到底是哪个？功率，能量还是其他？好吧，我们再来捋一下思路。能量除以时间等于功率，所以正常情况下，功率相对于能量更合适我们，举个栗子，在相同能量的激光，在1s时间和在1min时间打到你身上，效果哪个强？毫无疑问，时间越短，功率越高，效果越厉害（差点说个“好”字）。细心的小伙伴可能发现了另外一个点，激光打在你身上一个点和打在你整个人身上，效果能一样吗？不一样。显然，结果出来了，我们追求的是单位面积内的激光功率（单位：W/m2），即激光能量密度或者叫激光功率密度。好的，那提高激光质量的主要内容（前面提到的转换效率算一个，这个除外）就可以分为两部分：第一部分，提高激光功率；第二部分：将激光聚焦到尽量小的面积上。那么今天，就先讲讲如何提高激光的功率吧。

调Q技术

首先，介绍下第一种技术：调Q技术。国际惯例，先介绍下什么是调Q。调Q技术是将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中，从而使激光光源的峰值功率提高几个数量级的一种技术（脉冲宽度指的就是时间，通常我们所说的飞秒激光就是脉冲宽度为飞秒量级的激光）。

      好，那么问题又来了，为什么要压缩？怎么样压缩？

     在光学基础知识大讲堂第2期激光原理部分介绍过激光产生的条件：需要形成粒子数反转。那么当粒子数反转超过一定值后，就会形成振荡，产生激光。当激光发射以后，上能级粒子数就消耗掉了，所以振荡就停止了，直到下一次粒子数累积后再反转（专业术语：弛豫振荡）。这也就是为什么普通激光器峰值功率不能提高的原因（一般只有千瓦数量级）。这就像大坝拦截水库里的水一样，当水上涨超过大坝上沿，就会溢出，那如果想要一下子得到大量的水怎么办？提高大坝的高度，然后使水位上涨，每隔一定时间将大坝位置下降到原位，这样就哗啦一下能得到比原来高很多倍的水量。

     调Q利用的就是这个原理，大坝就是激光器固有的损耗值，通过改变损耗值就能控制粒子数反转的阈值。改变激光器损耗的方法很多，比如转镜调Q、电光调Q、声光调Q、饱和吸收调Q等。再以电光调Q为例，在激光器里面新添加的器件是偏振片和电光晶体，然后通过周期控制电光晶体，使得其偏振方向与前面偏振片方向周期性转变：平行或者垂直。偏振原理：当偏振片平行时，光全部通过；偏振片正交（即垂直）时，光全部拦截。当光全部拦截时就表示激光器的损耗非常非常大。调Q技术一般可以提高2个数量级的峰值功率，达到10^6W （MW）量级（^表示幂次方），脉宽为纳秒量级左右。

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