パッシブQスイッチ
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/17 10:16 UTC 版)
パッシブQスイッチ方式では、Qスイッチは可飽和吸収体からなる。可飽和吸収体とは、入射光の強度がある閾値を超えると透過率が増大する材料である。可飽和吸収体としては、イオンがドーピングされた結晶（代表的な例としては、Nd:YAGレーザーのQスイッチとして使われるCr:YAG(4価のクロムイオンがドーピングされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット）がある）や、光退色する色素や、半導体を使った受動素子などが使われる。 可飽和吸収体は最初、レーザー媒質にエネルギーが十分に蓄積された場合にある程度のレーザー発振が起こる程度にはわずかに光が透過する、適度に高い吸収を持った状態から始まる。光共振器内部の光強度が強くなるにつれて、その光が可飽和吸収体を飽和させ、急速に可飽和吸収体の吸収が減少する。その結果、光共振器内部の光強度が更に加速度的に大きくなることになる。この過程により最終的に、レーザー媒質に蓄積されたエネルギーをレーザーパルスとして効率的に外部に取り出せる程度に可飽和吸収体の吸収が小さくなることが理想である。 パルスとしてエネルギーが放出されたあと、レーザー媒質が反転分布になって利得が回復する前に、可飽和吸収体は再び最初の高い吸収の状態に戻る。そのために、次のパルスはレーザー媒質に再びエネルギーが十分に蓄積されたあとに発生する。すなわち、パッシブQスイッチ方式において、パルスの繰り返し周波数はレーザーの励起強度や光共振器の中の可飽和吸収体の量に依存するが、外部から間接的にしか制御出来ない。 パッシブQスイッチ方式でも、繰り返し周波数を直接的に制御する方法として、励起源をパルス駆動する方法がある。パルスでの励起時間を上記のプロセスが1回しか繰り返されない長さ（結果的に1パルスしか発振されない時間）に制御することにより、繰り返し周波数を外部から直接的に制御することが出来る。しかし、励起を開始したタイミングからジャイアントパルスが発振されるまでの時間には依然として一定の不確実性が残り、これがジッターにつながる。
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