AqswレーザーとPqswレーザーの主な違いは何ですか？ピークパフォーマンスのためのアクティブQスイッチング対パッシブQスイッチングを比較する

アクティブQスイッチ（AQSW）レーザーとパッシブQスイッチ（PQSW）レーザーの主な違いは、制御メカニズムとそれによって得られるパルスエネルギーにあります。 AQSWシステムは外部電子変調を使用して単一の高ピークパワーパルスを生成しますが、PQSWシステムは材料の自動光学特性に依存してパルスを生成するため、多くの場合、パワーが低く、タイミングの精度も低くなります。

コアインサイト：アクティブQスイッチレーザーは、要求の厳しいアプリケーションでパルスエネルギーとピークパワーを最大化するために必要な精密な制御を提供しますが、パッシブQスイッチレーザーは、低平均パワーとランダムなパルスタイミングが許容されるアプリケーションに対して、よりシンプルでコスト効率の高いソリューションを提供します。

動作メカニズム

アクティブQスイッチング（AQSW）テクノロジー

AQSWレーザーは、ポッケルスセルとして知られる複雑な外部制御方法に依存しています。

このデバイスは、電子制御シャッターとして機能します。レーザー発振を必要な正確な瞬間まで防止し、システムが完全に充電されるまでエネルギーの放出を遅延させます。

パッシブQスイッチング（PQSW）テクノロジー

対照的に、PQSWレーザーはサチュラブルアブソーバーと呼ばれるシンプルなコンポーネントを使用します。

この材料は、光強度が「飽和」または漂白されるまで光をブロックする自動ゲートとして機能します。飽和すると透明になり、外部電子トリガーなしで蓄積されたエネルギーを放出します。

パルス生成とエネルギー出力

単一パルス対パルス列

最も重要なパフォーマンスの違いは、放出される光の構造です。AQSWデバイスは、単一の巨大なパルスで蓄積されたエネルギーを放出するように設計されています。

PQSWデバイスは、サチュラブルアブソーバーの性質上、しばしば小さなパルスの列でエネルギーを放出します。この断片化により、アクティブシステムと比較して個々のパルスのピークパワーが大幅に低下します。

タイミングと人口反転

AQSWシステムでは、「シャッター時間」をアクティブに制御できます。オペレーターは、ゲイン媒質の準安定状態の減衰寿命と一致するようにパルス放出のタイミングを合わせることができます。

これにより、発射前に完全な人口反転が達成され、可能な限り最大のパルスエネルギーが得られます。

PQSWシステムにはこのタイミング制御がありません。レーザーは、吸収体が飽和した瞬間に発射されますが、これは多くの場合、ゲイン媒質が最大エネルギー蓄積ポテンシャルに達する前に発生します。

熱限界と効率

PQSWにおける熱放散

パッシブQスイッチレーザーは、平均出力パワーに関して特有の制限に直面します。動作に必要なサチュラブルアブソーバーはエネルギーを吸収・放散します。

この放散は熱を発生させ、レーザーのパワー上限を制限する熱効果を生み出します。

非飽和損失

さらに、PQSW吸収体はしばしば非飽和損失に悩まされます。これは、開いた後もエネルギーを浪費し続け、最小限の許容可能なレベルを超えてエネルギー放散を増加させることを意味します。

AQSWシステムはこれらの特定の熱的ボトルネックを回避し、大幅に高い平均出力パワーを可能にします。

トレードオフの理解

コスト対複雑さ

AQSWレーザーは制御の点で技術的に優れていますが、それには代償が伴います。ポッケルスセルとタイミング電子機器の組み込みにより、これらのシステムは製造がより複雑で高価になります。

PQSWレーザーは手頃な代替品です。受動的な材料特性に依存しているため、高価な高電圧スイッチング電子機器の必要がなくなり、要求の少ないタスクにとって予算に優しい選択肢となります。

要求の厳しいアプリケーションでの有効性

ピークパワーの違いは、現実世界の結果をもたらします。たとえば、タトゥー除去では、頑固なインクを分解するには immense なピークパワーが必要です。

AQSWレーザーは単一の高エネルギーパルスを供給するため、後期タトゥー除去に非常に効果的です。PQSWレーザーは、これらの困難な臨床終点に必要なピーク強度を提供するのに苦労する可能性があります。

目標に合わせた適切な選択

正しいレーザーアーキテクチャを選択するには、ピークパワーの必要性と予算の制約を比較検討する必要があります。

主な焦点がピークパワーと精度を最大化することである場合：AQSWシステムを選択してください。単一パルスを保持して完全な人口反転を実現する能力は、頑固な顔料除去などのタスクに不可欠です。
主な焦点がコスト効率とシンプルさである場合：アプリケーションで高平均出力パワーまたは正確なパルスタイミングを必要としない限り、PQSWシステムを選択してください。

最終的に、AQSWはパフォーマンスと制御への投資を表し、PQSWは経済性とシンプルさを優先した妥協を表します。

概要表：

特徴	アクティブQスイッチ（AQSW）	パッシブQスイッチ（PQSW）
制御メカニズム	外部電子（ポッケルスセル）	自動（サチュラブルアブソーバー）
パルス構造	単一、高ピークパワーパルス	小さなパルスの列
タイミング精度	高（ユーザー制御）	低（自動/ランダム）
エネルギー効率	完全な人口反転	吸収体の飽和によって制限される
熱限界	低熱放散	高熱; パワー制限あり
最適な用途	頑固な顔料とタトゥー除去	予算に優しい、よりシンプルなタスク
コスト	より高い投資	手頃な価格/エントリーレベル

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