RP Q-switch 调Q激光器

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本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了RP Q-switch软件的功能和应用，包括定义腔内光学元件序列、处理不同类型激光器和放大级、计算脉冲参数和监视其他激光参数等。该软件具有用户友好的界面和灵活的图形输出控制，可用于快速获得简单情况下的结果或进行更复杂的模拟。然而，该软件未考虑横向依赖性，对于更复杂的模拟，建议使用RP Fiber Power软件。该软件附带详细的文档，并提供商业软件许可证和技术支持。用户也可以让RP Photonics进行计算，按小时付费，无需自己购买软件许可证。最后，文章提供了软件屏幕截图和图形输出示例。

一种设计Q开关激光器的便捷工具

软件包RP Q-switch已经开发用于主动或被动Q开关固态激光器的计算，以及连续波激光器中的尖峰现象。基于激光谐振腔和增益介质的给定参数，它在数值上模拟激光功率的演变并计算产生的脉冲的参数。该软件是一种有价值的工具，特别适用于主动或被动Q开关固态激光器的设计。（对于光纤激光器，在某些情况下甚至是散装体激光器，RP Fiber Power软件更适合。）它也可用于教育目的。例如，激光设计人员可以通过使用该仿真软件更深入地了解Q开关激光器。

该软件可用于解决以下类型的问题，例如：
- 我的Q开关激光器的实验观察性能（包括脉冲能量和持续时间，双脉冲等）是否与理论预期一致？
- 如果没有，参数的哪些偏差可以解释这一点？
- 考虑到设计变更会带来哪些更好的性能前景？
- 我的Q开关是否足够快，并且它的延迟是否足够？如果没有，那么解决我的问题要好多少？
- 是否有可能找到一种激光设计，使我的脉冲短三倍？什么限制了可实现的脉冲持续时间？
- 通过在激光谐振腔中插入倍频器（而不是外部），可以获得改善的倍频转换效率吗？这会在多大程度上延长脉冲？低强度转换效率（以％/ W为单位）的哪个值是理想的？

用户许可证既可用于激光公司的商业应用，也可用于大学和其他教育机构。联系RP Photonics查询条件。

主要特征

- 用户可以定义以下类型的腔内光学元件的任意序列：激光晶体，输出耦合镜，调制器（有源Q开关），可饱和吸收器（无源Q开关）和寄生损耗。
- 可以处理四能级激光器和准三能级激光器。这意味着该软件也可以应用于Yb：YAG激光器。
- 激光谐振腔外还可以有多达三个不同的放大级。它们的饱和特性被详细建模。
- 该软件可以计算脉冲参数，如能量，峰值功率，持续时间和时间位置。而且，它可以用于监视激光工程师感兴趣的各种其他参数，例如激光增益的时间演变或可饱和吸收体的漂白。
- 对于连续波激光，可以研究尖峰和弛豫振荡。

- 泵浦功率可以用几种格式（例如矩形，正弦形或锯齿形）调制。
- 可以详细研究各种不需要的现象，例如，调制器速度有限导致性能下降，调制器开放时间过长的多个脉冲等
- 参数的输入和输出通过方便的形式完成，因此新用户很容易上手。
- 该软件可以生成图形输出，可以非常灵活地控制。
- 有八种预定义的图形，用户可以自己定义许多其他类型的图形（包括参数图形）。
- 也可以将列表数据写入文本文件。通过这种方式，可以导出数据以便使用其他软件进行进一步处理。

如果需要，RP Photonics可以开发具有附加功能的特殊版本。
RP Q-switch在Windows XP或更高版本的PC上运行。

限制和可能的替代方案

RP Q开关的一个基本限制是它没有考虑横向依赖性。实际上，它采用顶帽光束分布，即强度在一定半径内是恒定的并且在外部为零。在许多情况下，这种近似是可以接受的，但并非总是如此。

对于更复杂的模拟，我们建议使用RP Fiber Power软件。尽管该软件设计用于光纤激光器，但它也可以应用于大多数端面泵浦体激光器。 RP Fiber Power可以充分考虑场强和掺杂浓度的横向分布，可以处理复杂的能级方案。而且，灵活性显着高于RP Q开关的灵活性。例如，RP Fiber Power可以处理泵功率和信号输入的任意时间依赖性以及更广泛的图形图表。出于这些原因，建议使用RP Fiber Power进行更复杂的仿真，而RP Q-switch是在较简单的情况下快速获得结果的正确工具。