کلیدزنی-کیو

فن کلیدزنی-کیو  یا آرایش تَپ غول‌پیکر یا ایذاساز-کیو ایجاد تَپ‌های (پالس‌های) لیزری با مدت کوتاه (از چندنانوثانیه تا چند-ده نانوثانیه) و پر قدرت (از چند مگاوات تا چندصد مگاوات) را میسر می‌سازد. اصول این فن چنین است:فرض کنیم که یک بستاور  در داخل کاواک لیزر قرار گرفته باشد. اگر بستاور بسته باشد عمل لیزر انجام نخواهد شد، و وارونی انبوهی می‌تواند بسیار زیاد شود. اگر بستاور به‌طور ناگهانی باز شود، لیزر بهره‌ای بسیار بیشتر از تلفات خواهد داشت، و انرژی ذخیره شده به صورت تَپ کوتاه و شدیدی رها خواهد شد. چون این فن مستلزم کلیدزنی ضریب کیفیت کاواک از یک مقدار پایین به یک مقدار بالاست، کلیدزنی-کیو نامیده می‌شود. به شرط آنکه باز شدن بستاور تنها در مدت زمانی کوتاه (در مقایسه با زمان ایجاد تپ لیزر) انجام گیرد. (کلیدزنی سریع) خروجی لیزر در واقع از یک تک‌تپ غول‌آسا تشکیل خواهد شد. ولیکن، در مورد کلیدزنی آهسته ممکن است تَپ‌های چند تایی ایجاد شود. در این موارد انرژی ذخیره شده در محیط پیش از عمل کلیدزنی به صورت سری‌های پله‌ای تخلیه می‌شود. هر پله مربوط به گسیل یک تپ است. هر تپ بهرهٔ لیزر را پایین تراز آستانهٔ لحظه‌ای می‌برد، بدین ترتیب از نوسان بعدی جلوگیری به عمل می‌آورد تا مجدداً کلیدزنی اتلاف کاواک لیزر را کاهش دهد و آستانه کاهش یابد.

کلیدزنی-کیو برای اولین بار در سال ۱۹۵۸ توسط گوردون گلد پیشنهاد شد p. 93. و به‌طور مستقل در سال ۱۹۶۱ یا ۱۹۶۲ توسط آر دبلیو هل‌وث و اف جی مک‌کلانگ در آزمایشگاه تحقیقاتی هیوز با استفاده از بستاورهای سلول کِر با کلید الکتریکی در یک لیزر یاقوتی کشف و نشان داده شد.
غیرخطسانی‌های نوری مانند کلیدزنی-کیو به‌طورکامل توسط نیکلاس بلومبرگر، که در سال ۱۹۸۱ جایزه نوبل را برای این کار برنده شد، توضیح‌داده‌شد.

 روش‌های کلیدزنی-کیو 
دو نوع اصلی کلیدزنی-کیو وجود دارد:
 کلیدزنی-کیو فعال
 کلیدزنی-کیو غیرفعال

 بستاورهای الکترونوری 
در این بستاورها از اثر الکترونوری مناسبی نظیر اثر پاکلز استفاده می‌شود. در اینجا متذکر می‌شویم. سلولی که بر اساس اثر پاکلز (سلول پاکلز) کار می‌کند ابزاری است که وقتی یک ولتاژ dc به ان اعمال شود خاصیت دوشکستی پیدا می‌کند. این خاصیت القایی دوشکستی با ولتاژ اعمال شده متناسب است.

 کاربرد‌ها 
لیزرهای کلیدزنی-کیو اغلب در کاربردهایی که به شدت لیزر بالا در پالس‌های نانوثانیه نیاز دارند، مانند برش فلز یا تمام‌نگاری پالسی، استفاده می‌شوند. اپتیک غیرخطی اغلب از توان‌های اوج بالای این لیزرها بهره می‌برد و کاربردهایی مانند ذخیره‌سازی داده‌های نوری سه‌بعدی و ریزساخت سه‌بعدی را ارائه می‌دهد. با این حال، لیزرهای کلیدزنی-کیو همچنین می‌توانند برای اهداف اندازه‌گیری، مانند اندازه‌گیری فاصله (یافتن برد) با اندازه‌گیری زمان لازم برای رسیدن پالس به یک هدف و بازگشت نور بازتاب‌شده به فرستنده، استفاده شوند. همچنین می‌توان از آن در مطالعه دینامیک شیمیایی، مانند مطالعه آرامش پرش دما استفاده کرد.

لیزرهای کلیدزنی-کیو همچنین برای حذف خالکوبی‌ها با خرد کردن رنگدانه‌های جوهر به ذراتی که توسط دستگاه لنفاوی بدن پاک می‌شوند، استفاده می‌شوند و برای جوهرهای رنگی مختلف از طول‌موج‌های مختلف استفاده می‌شود.

 منابع 

 principle of lasers orazio svelto
 Silfvast W.T. Laser fundamentals

رده:دانش لیزر
رده:فوتونیک