Kdp調(diào)q開關的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及激光器件，尤其涉及一種KDP調(diào)Q開關。
【背景技術】
[0002]激光諧振腔的品質(zhì)因數(shù)Q是評定激光器中光學諧振腔質(zhì)量好壞的指標。電光調(diào)Q技術是利用在晶體上施加電壓改變晶體的折射率，從而達到改變光的偏振狀態(tài)，與偏振片一起使用可實現(xiàn)光開關的作用。電光調(diào)Q開關是利用晶體的電光效應，在晶體上加一階躍式電壓，調(diào)節(jié)腔內(nèi)光子的反射損耗。電光調(diào)Q開關作為一種光開關器件，目前已經(jīng)廣泛應用于激光器中，可以獲得高脈沖能量的激光輸出。電光調(diào)Q開關通常采用KD*P或KDP晶體制作，KD*P晶體具有優(yōu)越的電光性能，隨著激光技術的發(fā)展，在激光調(diào)Q、激光倍頻、電光開關等方面有著廣泛的應用需求。但KD*P晶體質(zhì)脆、潮解、低溫霧化等固有特性，限制了 KD*P調(diào)Q開關的寬溫適用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種適于寬溫應用的高消光比的KDP調(diào)Q開關。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明KDP調(diào)Q開關的技術方案是:KDP調(diào)Q開關包括外殼，外殼中設有KD*P晶體，在沿光路方向上，KD*P晶體的兩側(cè)設有密封光窗，在垂直光路方向上，KD*P晶體與外殼之間由內(nèi)向外依次設有晶體支架、加熱套和加熱絲，加熱絲固定在加熱套上，加熱套將加熱絲和晶體支架隔離開，晶體支架上安裝有用于連接驅(qū)動高壓的驅(qū)動電極，驅(qū)動電極與KD*P晶體電連接。
[0005]KD*P晶體與所述密封光窗之間設有密封圈，密封光窗外設有端蓋，端蓋與密封光窗之間設有光窗壓圈，端蓋固定在所述晶體支架上，端蓋上安裝有用于使端蓋向內(nèi)壓緊的頂絲。
[0006]所述KD*P晶體與晶體支架之間設有導電密封圈，所述驅(qū)動電極與導電密封圈導通。
[0007]所述KD*P晶體上設有鍍金環(huán)，所述導電密封圈與鍍金環(huán)導通。
[0008]所述驅(qū)動電極通過螺紋旋裝固定在晶體支架上后密封。
[0009]所述晶體支架的材料為聚甲醛，端蓋材料為鋁材，密封光窗材質(zhì)為K9玻璃，導電密封圈材料為銅鍍銀導電硅橡膠，加熱套材料為環(huán)氧樹脂玻璃層壓布棒，加熱絲采用四氟漆包康銅絲，密封圈材料為透明硅橡膠，所述驅(qū)動電極固定后加涂硅橡膠。
[0010]位于KD*P晶體一側(cè)的端蓋外設有向內(nèi)壓緊的開關壓圈，開關壓圈的外周設有外螺紋，并通過外螺紋固定在所述外殼上。
[0011]所述端蓋上安裝有用于監(jiān)控加熱溫度的溫度傳感器。
[0012]所述KD*P晶體的消光比大于等于3000:1，晶體的晶軸與通光光軸的夾角在7'以內(nèi)，垂直度小于等于1(/，平面度小于等于λ/5，平行度小于等于10〃，均勻性小于等于λ/4，從而實現(xiàn)KDP調(diào)Q開關的消光比大于等于1000:1。
[0013]KD*P晶體和密封光窗的通光面上均鍍制1064nm的增透膜，晶體上的增透膜的透過率Tl > 98%，密封光窗的增透膜的透過率T2 > 99%，從而實現(xiàn)KDP調(diào)Q開關的透過率大于等于97%。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:使加熱絲固定在加熱套上，晶體支架上安裝有用于連接驅(qū)動高壓的驅(qū)動電極，驅(qū)動電極與KD*P晶體電連接。通過驅(qū)動電極將調(diào)Q的驅(qū)動高壓加注到KD*P晶體上，利用電光效應，能夠?qū)崿F(xiàn)激光器主動式調(diào)Q工作;KD*P晶體具有高消光比(大于1000:1)的優(yōu)勢，通過加熱絲進行加熱，防止KD*P晶體低溫霧化，解決寬溫(_55°070°C)適應性問題，提高了調(diào)Q開關的寬溫適用性；同時該調(diào)Q開關兼顧小型化通用型設計，結構簡單、易裝調(diào)、易批量生產(chǎn)。
[0015]進一步地，KD*P晶體與兩側(cè)的密封光窗之間設有密封圈，端蓋與密封光窗之間設有光窗壓圈，端蓋固定在晶體支架上，通過頂絲使端蓋壓緊密封光窗，對KD*P晶體提供一個干燥密封的腔體，以解決KD*P晶體在空氣中的潮解問題。
[0016]進一步地，通過溫度傳感器可以監(jiān)控KDP調(diào)Q開關的加熱溫度。
【附圖說明】
[0017]圖1為KDP調(diào)Q開關的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
[0019]本發(fā)明的KDP調(diào)Q開關的具體實施例，如圖1所示，KDP調(diào)Q開關包括外殼I，外殼I中設有KD*P晶體6，設KD*P晶體6的順著光路的方向為橫向，垂直光路的方向為豎向。10)撲晶體6在橫向上的兩側(cè)由內(nèi)到外依次設有密封圈5、密封光窗4、光窗壓圈3和端蓋2，其中一側(cè)的端蓋2外設有開關壓圈8，開關壓圈8的通過外周的外螺紋旋裝固定在外殼I上。在豎向上，KD*P晶體與外殼之間由內(nèi)到外依次設有導電密封圈9、晶體支架10、驅(qū)動電極11、加熱套7和加熱絲12，加熱絲12纏繞固定在加熱套7外周的加熱槽中，加熱套7將加熱絲12和晶體支架10隔離開，導電密封圈9固定在晶體支架10內(nèi)側(cè)開設的環(huán)槽中，晶體支架10上通過螺紋旋裝有驅(qū)動電極11，驅(qū)動電極11上焊接有用于引入驅(qū)動電壓的驅(qū)動高壓線，驅(qū)動電極11與導電密封圈9相導通，KD*P晶體6的兩端鍍有鍍金環(huán)，導電密封圈9與鍍金環(huán)導通。在驅(qū)動電極11固定后通過加涂硅橡膠進行密封。晶體兩側(cè)的端蓋2通過螺紋旋裝在晶體支架10上，端蓋2上安裝有用于使端蓋2向內(nèi)壓緊的頂絲14。端蓋2上安裝有用于監(jiān)控加熱溫度的溫度傳感器。KD*P晶體6的通光面上鍍有增透膜和防潮膜。
[0020]在本實施例中，為了保證在加熱過程中KD*P晶體均勻受熱，晶體支架的材料為聚甲醛，端蓋材料為鋁材，密封圈材料為透明硅橡膠，密封光窗材質(zhì)為K9玻璃，導電密封圈材料為銅鍍銀導電硅橡膠，加熱套材料為環(huán)氧樹脂玻璃層壓布棒，加熱絲采用四氟漆包康銅絲，且根據(jù)設計仿真確定了加熱槽的寬度和位置，加熱絲纏繞的圈數(shù)分別為6圈、8.5圈和5.5 圈。
[0021]KD*P晶體的消光比大于等于3000:1，晶體的晶軸與通光光軸的夾角在7'以內(nèi)，垂直度小于等于1(/，平面度小于等于λ/5，平行度小于等于10"，均勻性小于等于λ/4，從而實現(xiàn)KDP調(diào)Q開關的消光比大于等于1000:1。
[0022]KD*P晶體和密封光窗的通光面上均鍍制1064nm的增透膜，晶體上的增透膜的透過率!^ > 98%，密封光窗的增透膜的透過率T2 > 99%，從而實現(xiàn)KDP調(diào)Q開關的透過率大于等于97%。
[0023]使用時，KD*P晶體通過導電密封圈固定在晶體支架上，驅(qū)動電極固定在晶體支架上，加熱絲纏繞在加熱套上，裝配好的晶體支架、加熱套、外殼通過開關壓圈固定，驅(qū)動高壓線焊接在驅(qū)動電極上，頂絲和溫度傳感器通過螺紋安裝在端蓋上。驅(qū)動電極與導電密封圈導通，導電密封圈與KD*P晶體上的鍍金環(huán)導通。在驅(qū)動高壓線上加載驅(qū)動電壓時，驅(qū)動電壓通過驅(qū)動高壓線、驅(qū)動電極、導電密封圈加載到KD*P晶體上，形成電場，利用KD*P晶體的縱向電光效應，能夠?qū)崿F(xiàn)激光器主動式調(diào)Q工作;通過在加熱絲上加載電壓，可對調(diào)Q開關進行加熱，可通過溫度傳感器監(jiān)控KD*P調(diào)Q開關的加熱溫度，解決KD*P晶體的低溫霧化，實現(xiàn)KD*P調(diào)Q開關在_55°C環(huán)境下的穩(wěn)定適用。KD*P晶體具有高消光比(大于1000:1)的優(yōu)勢，通過纏繞在加熱套上的加熱絲，防止KD*P晶體低溫霧化，解決寬溫(-55°C~70°C)適應性問題，提高了調(diào)Q開關的寬溫適用性；同時該調(diào)Q開關兼顧小型化通用型設計，結構簡單、易裝調(diào)、易批量生產(chǎn)。KD*P晶體與兩側(cè)的密封光窗之間設有密封圈，端蓋與密封光窗之間設有光窗壓圈，端蓋固定在晶體支架上，通過頂絲使端蓋壓緊密封光窗，對KD*P晶體提供一個干燥密封的腔體，以解決KD*P晶體在空氣中的潮解問題。
【主權項】
1.KDP調(diào)Q開關，包括外殼，其特征在于:外殼中設有KD*P晶體，在沿光路方向上，KD*P晶體的兩側(cè)設有密封光窗，在垂直光路方向上，KD*P晶體與外殼之間由內(nèi)向外依次設有晶體支架、加熱套和加熱絲，加熱絲固定在加熱套上，加熱套將加熱絲和晶體支架隔離開，晶體支架上安裝有用于連接驅(qū)動高壓的驅(qū)動電極，驅(qū)動電極與KD*P晶體電連接。2.根據(jù)權利要求1所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:KD*P晶體與所述密封光窗之間設有密封圈，密封光窗外設有端蓋，端蓋與密封光窗之間設有光窗壓圈，端蓋固定在所述晶體支架上，端蓋上安裝有用于使端蓋向內(nèi)壓緊的頂絲。3.根據(jù)權利要求1或2所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:所述KD*P晶體與晶體支架之間設有導電密封圈，所述驅(qū)動電極與導電密封圈導通。4.根據(jù)權利要求3所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:所述KD*P晶體上設有鍍金環(huán)，所述導電密封圈與鍍金環(huán)導通。5.根據(jù)權利要求4所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:所述驅(qū)動電極通過螺紋旋裝固定在晶體支架上后密封。6.根據(jù)權利要求5所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:所述晶體支架的材料為聚甲醛，端蓋材料為鋁材，密封光窗材質(zhì)為K9玻璃，導電密封圈材料為銅鍍銀導電硅橡膠，加熱套材料為環(huán)氧樹脂玻璃層壓布棒，加熱絲采用四氟漆包康銅絲，密封圈材料為透明硅橡膠，所述驅(qū)動電極固定后加涂硅橡膠。7.根據(jù)權利要求2所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:位于KD*P晶體一側(cè)的端蓋外設有向內(nèi)壓緊的開關壓圈，開關壓圈的外周設有外螺紋，并通過外螺紋固定在所述外殼上。8.根據(jù)權利要求2所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:所述端蓋上安裝有用于監(jiān)控加熱溫度的溫度傳感器。9.根據(jù)權利要求1或2所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:所述KD*P晶體的消光比大于等于3000:1，晶體的晶軸與通光光軸的夾角在7'以內(nèi)，垂直度小于等于1(T，平面度小于等于入/5，平行度小于等于10〃，均勻性小于等于λ/4，從而實現(xiàn)KDP調(diào)Q開關的消光比大于等于1000:1ο10.根據(jù)權利要求1或2所述的KDP調(diào)Q開關，其特征在于:KD*P晶體和密封光窗的通光面上均鍍制1064nm的增透膜，晶體上的增透膜的透過率!^ > 98%，密封光窗的增透膜的透過率T2 > 99%，從而實現(xiàn)KDP調(diào)Q開關的透過率大于等于97%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及激光器件，尤其涉及一種KDP調(diào)Q開關。KDP調(diào)Q開關包括外殼，外殼中設有KD*P晶體，在沿光路方向上，KD*P晶體的兩側(cè)設有密封光窗，在垂直光路方向上，KD*P晶體與外殼之間由內(nèi)向外依次設有晶體支架、加熱套和加熱絲，加熱絲固定在加熱套上，加熱套將加熱絲和晶體支架隔離開，晶體支架上安裝有用于連接驅(qū)動高壓的驅(qū)動電極，驅(qū)動電極與KD*P晶體電連接。通過驅(qū)動電極將調(diào)Q的驅(qū)動高壓加注到KD*P晶體上，利用電光效應，能夠?qū)崿F(xiàn)激光器主動式調(diào)Q工作；KD*P晶體具有高消光比（大于1000:1）的優(yōu)勢，通過加熱絲進行加熱，防止KD*P晶體低溫霧化，解決寬溫（-55℃~70℃）適應性問題，提高了調(diào)Q開關的寬溫適用性。
【IPC分類】H01S3/115
【公開號】CN105470801
【申請?zhí)枴緾N201510892593
【發(fā)明人】尚旭川, 董濤, 唐剛鋒
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司洛陽電光設備研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月8日