لیزر فیبری Q-Switched (انگلیسی : Q-Switched Fiber Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر فیبری Q-Switched (انگلیسی : Q-Switched Fiber Laser) :
Q-Switched Fiber Laser نوعی لیزر فیبری پالسی است که در آن با تغییر تلفات حفره (ضریب کیفیت یا Q) در زمان، پالس های کوتاه با انرژی بالا تولید می شود. در این روش، ابتدا با جلوگیری از بازخورد (پایین نگه داشتن Q)، انرژی در محیط فعال ذخیره می شود. سپس با افزایش ناگهانی Q (کاهش تلفات)، انرژی ذخیره شده در یک پالس کوتاه و قدرتمند آزاد می شود. عرض پالس در لیزرهای Q-Switched معمولا در محدوده نانوثانیه تا میکروثانیه است.
مکانیزم عملکرد: سوئیچ Q می تواند فعال (مانند مدولاتور آکوستواپتیک یا الکترواپتیک) یا غیرفعال (مانند جاذب اشباع پذیر) باشد. در حالت غیرفعال، از یک جاذب اشباع پذیر (مانند SESAM یا فیبر دوپه شده با کروم) استفاده می شود. این جاذب در شدت های پایین جذب بالایی دارد و مانع نوسان لیزر می شود. با افزایش جمعیت وارونه و شدت نور خودبه خودی، جاذب اشباع شده (شفاف می شود) و Q به سرعت افزایش می یابد. این فرایند باعث تولید یک پالس کوتاه و قدرتمند می شود. سپس جاذب به حالت اولیه بازمی گردد و چرخه تکرار می شود.
از لیزرهای فیبری Q-Switched در مارک زنی و حکاکی فلزات و پلاستیک ها (ایجاد علائم دائمی)، تمیزکاری لیزری (زدودن زنگار و رنگ از روی سطوح)، سوراخ کاری دقیق در مواد سخت، و در پزشکی برای لیزر موهای زائد و درمان ضایعات رنگدانه ای استفاده می شود. در سنجش از دور (LIDAR) برای مسافت یابی و تشخیص اهداف کاربرد دارند. همچنین در تحقیقات علمی به عنوان منبع پمپ برای لیزرهای دیگر و در طیف سنجی استفاده می شوند.
انرژی پالس در لیزرهای فیبری Q-Switched می تواند از چند میکروژول تا چند میلی ژول (حتی بیشتر در سیستم های تقویت کننده) متغیر باشد. نرخ تکرار پالس ها معمولا از چند هرتز تا چند صد کیلوهرتز است. چالش اصلی در این لیزرها، دستیابی به انرژی بالا در عین حفظ کیفیت پرتو خوب و کنترل اثرات غیرخطی است. فیبرهای با میدان حالت بزرگ (LMA) و طراحی حفره با تلفات کم، به افزایش انرژی کمک می کنند. جاذب های اشباع پذیر نیز باید با دقت انتخاب شوند تا پالس های پایدار و بدون قطارهای ناخواسته تولید کنند. لیزرهای Q-Switched به دلیل سادگی نسبی و قابلیت اطمینان، یکی از پرکاربردترین منابع پالسی در صنعت هستند.
