當足夠多的原子處于高能級（即實現 “粒子數反轉”），且其中一個光子恰好沿特定方向發射 — 能夠在諧振腔的兩個反射鏡之間來回反射時，激光作用便會啟動：該光子會觸發其他原子發生類似的能級躍遷，促使更多光子釋放（即受激輻射)。然而，由此產生的激光脈沖寬度會相對較寬，且不同脈沖的形狀也存在隨機性。 調 Q 激光器的核心設計思路是：在泵浦脈沖結束后、大部分原子都已被激發至高能級（粒子數反轉達到盡可能完全的狀態）之前，暫時抑制諧振腔的正常工作。其所謂的 “Q 值”（品質因數）會通過 “失效” 其中一個反射鏡的方式被降低。實現這一過程的方式有兩種： 機械方式：直接旋轉反射鏡，或旋轉位于反射鏡與激光工作物質之間的棱鏡等光學元件。 電光方式：在類似位置采用泡克耳斯盒（一種由電信號高速控制的光學快門）等元件。 當諧振腔無法正常諧振（如反射鏡被遮擋或角度偏離）時，受激輻射便無法累積。此時仍會存在自發輻射，但它對高能級原子的消耗非常微小。 在泵浦過程剛結束的瞬間，Q 值會被迅速恢復，諧振腔重新恢復完整狀態（例如，反射鏡旋轉至與光軸垂直的角度）。這一刻，由于粒子數已接近完全反轉，激光作用會立即啟動，每次都能產生脈沖寬度短、強度高且穩定性強的激光脈沖，同時泵浦能量的利用效率也更高。其峰值光輸出功率遠高于未采用調 Q 技術的激光器。 由于調 Q 激光的脈沖持續時間極短（通常以納秒、皮秒為單位，甚至更短），即便是中等尺寸的激光器，也能產生兆瓦級或吉瓦級的峰值功率。 對于電機驅動式調 Q 裝置，會使用傳感器在反射鏡或其他光學元件旋轉至正確位置的瞬間，觸發閃光燈（泵浦源）。而對于克爾盒（另一種電光調 Q 元件）類型的裝置，則會通過延遲電路，在閃光燈被觸發后的精確時間點打開光學快門。 調 Q 激光器通常為固體光泵浦型激光器（例如釹摻雜釔鋁石榴石激光器（Nd:YAG）、紅寶石激光器等），但該技術同樣可應用于許多其他類型（并非全部）的激光器。 我們可以把它想象成一道 “水壩”： 建造水壩（儲能）：在普通的連續激光器中，激光介質（如晶體、光纖）產生的能量會持續地以激光的形式釋放出來，功率不高。調Q技術則不同，它通過在激光器的諧振腔內插入一個“開關”（即Q開關），在泵浦源（能量來源）工作時，先阻止激光的產生。就像修建一座水壩，把水（能量）攔起來，讓水位（粒子數反轉）積累得非常高。 瞬間開閘（釋放）：當能量在激光介質中儲存到最大值時，瞬間打開“開關”（Q開關）。此時，所有被儲存的能量會在極短的時間內（通常是納秒，即十億分之一秒）以激光的形式雪崩式地噴涌而出。 形成巨脈沖（結果）：這個過程產生的不再是溫和的連續激光，而是一個能量極高、持續時間極短的激光脈沖，即“巨脈沖”。雖然這個脈沖的總能量可能并不巨大，但因為其時間極短，所以峰值功率可以達到非常驚人的水平。 調 Q 激光器的峰值功率極高，這類激光器可能屬于IV 類激光器（最高危險等級）！若您正在使用或嘗試維修此類激光器，務必采取極高的防護措施。 對于部分運行在功率極限附近的激光器，若諧振腔未完全對準，在調 Q 模式下嘗試以接近滿功率運行時，可能會損壞光學元件。因此，應在激光器自由運行模式（非調 Q 模式，即反射鏡已調整至垂直角度或快門處于打開狀態）下進行測試和對準操作。在啟用調 Q 模式前，需使用電荷耦合器件（CCD）或其他光束輪廓分析技術，將激光束調整為完全對稱的狀態。 應用 非常適合光聲顯微鏡、打標、激光雷達和 LIBS等應用。 355 、532 和 1064 nm，平均功率高達 1 W 高達 500 μJ 的標稱脈沖能量 2-5 ns 脈沖寬度 >7 kHz 脈沖重復率自由運行 <1 kHz 單脈沖可觸發 超堅固、密封封裝，可靠性久經考驗 12個月保修 完全集成的控制電子設備
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