一種光學窗口片可調的電光開關的製作方法

2023-05-13 19:49:41 2

專利名稱：一種光學窗口片可調的電光開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及脈衝或連續雷射調Q器件，屬光電子領域，適用於各種電光晶體製成的電光開關。技術背景
電光開關是雷射器中的一個非常重要的器件，其原理是利用在電光晶體上施加電壓而改變晶體的折射率，使達到改變光的偏振態，與起偏器一起使用可實現光開關的作用。利用電光調.Q'技術的脈衝雷射，.峰值功率高，脈寬窄。
按晶體的物理性質分，電光晶體分為易潮解型和不易潮解型兩種。易潮解的晶體有BBO和KDtP等,作為器件需要密封封裝使用。不易潮解的晶體如LiNb03或LiTa03或RTA或RTP或KTP或LGS等電光晶體，為了防塵，防電，美觀及保護晶體端面， 一般也要加入光學窗口片封裝。
電光開關為腔內插入使用元件，插入損耗是其一個重要的指標，因為損耗過大會造成雷射器閾值升高,轉換效率下降或甚至不能正常出光。通常，電光開關影響插入損耗指標的有幾個原因電光晶體本身的質量問題如生長應力，包絡，生長紋等造成的損耗；電光晶體及光學窗口片所鍍增透膜的透過率；入射光束打到了晶體邊緣，有部分光束被開關端蓋阻擋；由於加工精度問題，光學窗口片不能保證每次正好的和晶體端面保持平行，通常與其都有一定的夾角，這樣不僅使反射光斑增多，增加了調光的難度，同時晶體端面和光學窗口片之間也因為有夾角而增加了反射損耗，從而增大的插入損耗。以上原因，第一個是晶體本身的質量問題，可以通過挑選晶體來改善第二個是後期加工問題，可以通過改善鍍膜工藝來改善；第三個可以通過細緻調節雷射光路來改善；以上三個問題可以通過前期選材，工藝，後期檢測時改善，和開關本身結構設計關係不大。但第四個問題是可以通過開關內部結構設計而改善的,也是我們設計開關時最應該關注的。
通常的光學窗口片安裝方式是直接壓固在開關殼體端面上。
附圖1是採用光學窗口片直接壓固方式連接的電光開關的示意圖，展示了一般電光開關電極的窗d片安裝方式。圖中101為開關外殼，102為電光晶體，103為光學窗口片，104為端蓋。在安裝開關時，光學窗口片壓固在開關外殼和端蓋之間，和它們都是剛性接觸，如果加工尺寸稍大，壓固端蓋時就很容易造成光學窗口片的破裂。如果加工尺寸小了，光學窗口片就不能很好的固定，而且也達不到密封的效果。由於加工精度的問題，不能調節的窗口片與電光晶體端面往往不能完全平行，從而引起的額外光損耗。
儘可能的減少插入損耗是設計電光開關結構時需要考慮的因素之一，小的插入損耗可以減小雷射器的出光閾值，增大轉換效率並提高雷射器的整體性能。
發明內容
本實用新型的目的是這樣實現的 一種光學窗口片可調的電光開關，所述電光開關包括一個圓筒形絕緣殼體，殼體中心有一長方形通孔開槽，開槽正中間放置一塊或多塊串接的橫向應用電光晶體，晶體一對通光面上鍍有光學增透膜；電光晶體的一對側面鍍有金屬導電層，金屬導電層外緊貼內部金屬電極，.內部金屬電極上部或側面開有外接金屬電極孔以便內，外接電極間的電連接；外接金屬電極可旋入或插入絕緣殼體，最終擰緊在內部金屬電極上並與其達到緊密的電接觸。所述絕緣外殼兩端各^一個沉孔，沉孔中依次放置絕緣彈性O圈，光學窗口片及一片中心開 L的墊片；最後用端蓋壓在墊片上並固定，端蓋中間有一個圓形通孔用於通光，通孔外側留有安裝調節螺絲的孔，旋入調節螺絲並壓在裡面的墊片上，運用He-Ne光對準，調節調節螺絲，使光學窗口片與晶體端面平行調節螺絲在調節的同時也壓固了O圈和窗口片，使電光開關完成了密封封裝。
本實用新型專利有以下優點通過絕緣彈性O圈和調節螺絲的配合使用，使光學窗口片與電光晶體的端面平行，減小了對雷射的反射損耗，從而減小了電光開關的插入損耗；在光學窗口片與電光晶體端面平行後，開關器件對He-Ne準直光的反射光斑從原本的多個變成了一個，大大的方便了安裝雷射器時的光路調節；引入的O圈和墊片使原本光學窗口片與絕緣外殼和端蓋的剛性接觸變成了彈性接觸，消除了因加工精度不夠時壓固端蓋對光學窗口片造成的損傷和原本密封不好的缺點。
3本實用新型提出的光學窗口片可調的設計減小了電光開關的插入損耗並且優化了其密封性能，適用於各種晶體類型的電光開關。
光學窗口片可調的電光開關，包括絕緣殼體，電光晶體，在晶體一對側面鍍有金屬導電層，金屬導電層外緊貼著內部金屬電極；開關兩端有以電光晶體為中心的圓形沉孔，沉孔中各有一個O形圈，0形圈外側各有一片光學窗口片，光學窗口片外側各有一個中心開孔的墊片；開關的最外端各有一個端蓋，端蓋和絕緣殼體之間以固定螺絲連接固定，端蓋上還設有調節螺絲對墊片及光學窗口片進行調節。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為採用直接壓固方式安裝光學窗口片的電光開關示意圖。
圖2為本實用新型電光開關結構中段剖面圖，其中電光晶體可以為單晶體，也可以為多個晶體串聯。圖3為本實用新型電光開關端蓋示意圖。 '圖的描述
圖l中101.開關外殼102.電光晶體103.光學窗口片104.端蓋
圖2中201.絕緣殼體202.電光晶體203.金屬導電層204.內部金屬電極205. 0形圈206.光
學窗口片207.墊片208.調節螺絲209.端蓋圖3中301.端蓋302.通光孔303.固定螺絲孔304.調節螺絲孔
具體實施方式
例1本實用新型電光開關實施方式1參見圖2和圖3。圖中電光開關包括一圓筒形絕緣殼體201;殼體中心有一個長方形通孔開槽，開槽正中放置至少一塊電光晶體202,晶體可以為BBO或KD*P或LiNb03或LiTa03或RTA或RTP或KTP或LGS等，它們可以是單晶體或多晶體光膠或膠合或鍵合或直接壓固；在晶體的一對側面鍍有金屬導電層203,金屬導電層外緊貼著內部金屬電極204,內部金屬電極上部或側面開有外接金屬電極孔以便內，外接電極間的電連接；所述外接金屬電極可旋入或插入絕緣殼體201,最終擰緊在內部金屬電極204上並與其達到緊密的電接觸；所述絕緣外殼201兩端各有一個沉孔，沉孔中依次放置絕緣彈性0圈205,光學窗口片206及一片中心開孔的墊片207;最後用端蓋209壓在墊片上並固定，端蓋中間有一個圓形通孔用於通光，通孔外側留有安裝調節螺絲的孔，旋入調節螺絲208並壓在裡面的墊片207上，運用He-Ne光對準，調節調節螺絲，使光學窗口片與晶體端面平行，也就是把反射光斑從原本的多個調節成一個；調節螺絲在調節的同時也壓固了O圈和窗口片，使電光開關完成了密封封裝。
權利要求1、一種光學窗口片可調的電光開關，其特徵是包括絕緣殼體(201)，電光晶體(202)，在晶體一對側面鍍有金屬導電層(203)，金屬導電層外緊貼著內部金屬電極(204)；開關兩端有以電光晶體(202)為中心的圓形沉孔，沉孔中各有一個O形圈(205)，O形圈外側各有一片光學窗口片(206)，光學窗口片外側各有一個中心開孔的墊片(207)；開關的最外端各有一個端蓋(209)，端蓋和絕緣殼體(201)之間以固定螺絲連接固定，端蓋上還設有調節螺絲(208)對墊片(207)及光學窗口片(206)進行調節。
2、 如權利l所述的電光開關，其特徵在於所述的電光晶體(202)可為單塊晶體或多塊晶體串接通過膠合,光膠，鍵合或直接固定。
3、 如權利l所述的電光開關，其特徵在於光學窗口片(206)可為圓形或方形。
4、 如權利l所述的電光開關，其特徵在於中心開孔的墊片(207)可為圓形或方形，可以是金屬或非金屬，墊片在光學窗口片(206)及調節螺絲(20W之間，在調節螺絲調節時起著分散受力，保護光學窗口片的作用。
專利摘要一種光學窗口片可調的電光開關，如圖1所示，包括絕緣殼體(201)，電光晶體(202)，在晶體一對側面鍍有金屬導電層(203)，所述金屬導電層外緊貼著內部金屬電極(204)；開關兩端有以電光晶體(202)為中心的圓形沉孔，沉孔中各有一個O形圈(205)；所述O形圈外側各有一片光學窗口片(206)；所述光學窗口片外側各有一個中心開孔的墊片(207)；開關的最外端各有一個端蓋(209)；所述端蓋和絕緣殼體(201)之間以固定螺絲連接固定，端蓋上還設有調節螺絲(208)對墊片(207)及光學窗口片(206)進行調節。本電光開關發的結構設計確保了電光開關的防塵，防漏電及防潮的密封封裝，同時還減少因插入窗口片而帶來的不必要光學損耗，從而也提高了所工作雷射器的輸出性能。
文檔編號G02F1/03GK201417350SQ200820229420
公開日2010年3月3日 申請日期2008年12月17日 優先權日2008年12月17日
發明者吳少凡, 莊松巖, 楓 江, 熠 鄭 申請人:福建福晶科技股份有限公司