レーザーのQスイッチの動作について

質問

レーザーでQスイッチ動作がありますが、この動作において、反転分布が十分に高くなった時にQ値を上げることでジャイアントパルスが発生するという説明がよくあります。
励起はCWで行われているとして、なぜパルスになるのかわかりません。たしかにQ値を上げるのでゲインが上がり反転分布が下がっていき光強度は増すと思いますが、一方で同時にCWで励起しているので反転分布は補われているはずではないでしょうか？
つまり、次にQ値を下げる時刻まで発振していることになりパルスにならない気がするのです。
おそらくこの励起による吸収と誘導放出との間の増減関係がよくわかっていないのだと思います。
詳しい方、この点についてご教示ください。

回答No.1

tadys

共振器（共振回路）の性能を示す指標としてQ値が有ります。
Q値が何を表しているかについては複数の見方が有ります。

１．共振器の周波数特性の半値幅（Qが高いほど周波数が狭くなる）
２．共振器に含まれるエネルギーが振動の１サイクルの間に増減する割合（Qが高いほど変化が少ない）

Q値が低いと共振器内のエネルギー変化が早くなるので短時間に共振器内のエネルギーを高める事が出来る。
Q値が低いと共振器内のエネルギー分布が広がるのでレーザー発振を起こしにくい。

Q値が高くなると共振器内のエネルギー分布が狭くなるので発振条件が整い一気にエネルギーを放出する。
Q値が高いと共振器内のエネルギー変化が遅くなるので発振を維持するだけのエネルギーを注入する事が出来ない。

参考に
http://www.laserfront.jp/learning/basic6.html

お礼

tadys様
早速のご回答ありがとうございます。
ご回答最後の’Q値が高いと共振器内のエネルギー変化が遅くなるので発振を維持するだけのエネルギーを注入する事が出来ない’というところが当方が理解していなかった部分だと思います。
そのあたりをもう少し勉強します。