Q스위치로 레이저 펄스 단축, 순간 출력 1.3MW 시연

Hackaday가 Les’ Lab의 탁상형 레이저 개조 실험을 소개했다. Q스위치를 추가하자 펄스 길이가 약 150μs에서 14ns로 줄고 순간 최대 출력은 약 1kW에서 1.3MW로 높아졌다. 펄스 에너지는 137mJ에서 77mJ로 감소했으며, 금속에서는 주로 표면 제거 효과를 보였다.

크롬 첨가 YAG 결정을 Q스위치로 사용해 레이저 공진을 억제하다가 에너지가 축적된 뒤 짧은 펄스로 방출했다.

열전형 에너지 센서와 고속 포토다이오드로 펄스 에너지와 시간에 따른 형태를 측정했다.

서로 다른 흡수율의 Q스위치를 비교했으며, 92% 흡수율 조건에서 순간 최대 출력 2.25MW에 도달했다.

초점에서는 공기를 이온화하거나 유리를 깨뜨릴 수 있었지만, 짧은 펄스가 금속 절단 성능 향상으로 이어지지는 않았다.

Q스위치는 에너지를 짧은 시간에 방출한다. 순간 출력이 높아져도 금속 절단처럼 열을 전달해야 하는 작업의 성능이 함께 높아지는 것은 아니다.