一種新型雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠晶片的製作方法

2023-09-27 05:59:45 1

一種新型雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠晶片的製作方法
【專利摘要】本實用新型為一種新型雷射晶片。本實用新型中的新型雷射晶片是基於雷射晶體和周期性極化晶體組成的，通過在清洗乾淨的晶體表面處理使其形成懸鍵，然後壓緊並通過退火使兩個晶體鍵合，增強晶體間的連接強度，使最終製作的雷射晶片性能優越。
【專利說明】一種新型雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠晶片
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種固體雷射模塊，屬於晶體材料在光電領域的應用，可以應用於LD泵浦產生綠色雷射。
【背景技術】
[0002]不同晶體材料的連接在雷射領域有著廣泛的應用，好的連接方式可以有效地減少雷射在界面的散射損耗，從而提高雷射的輸出功率和能量轉換效率。在雷射晶體加工中，通常採用環氧樹脂進行膠合，這種晶體連接方法操作簡單，適合大規模生產應用，但環氧樹脂是一種有機物，它會發生揮發而帶來汙染，其耐熱性和穩定性較差，長時間使用，特別是在大功率雷射工作環境下，容易出現老化現象，影響雷射使用壽命；另外，使用環氧樹脂進行膠合會在晶體間形成一層較厚的薄膜，由於環氧樹脂與晶體之間光折射率的差別而引起了光的損耗。另外一種方法是將晶體進行熔融連接，其一般方法是將需要進行連接的晶體進行加熱至熔點附近，使其接觸面相互融合連接(U.S.Pat.N0.5846638)。這種方法需要在較高溫度下進行，成本較高，晶體的對準操作困難，而且高溫過程可能改變材料的物理化學性能，因此極大地限制了其應用。還有一種方法是採用光膠的方法，其原理是通過晶體界面間的範德瓦爾斯力進行連接，當晶體互相接觸時，晶體的界面上分子就會相互吸引，從而使晶體膠合在一起(U.S.Pat.N0.20080317072)。採用光膠進行晶體連接，無需外界輔助試劑和條件，成本較低。但這種方法對晶體接觸面的光潔度和平整度要求很高，成品率較低，而且通過這種方法進行連接的晶體穩定性差，特別是對於熱膨脹係數差別較大的不同晶體之間膠合，容易導致其發生開裂現象，可靠性差，因此不適合大規模生產應用。
[0003]本實用新型中，我們設計了一種簡單的可用於大規模生產應用的離子光膠晶片，它不僅能夠消除環氧樹脂膠粘所來汙染和功率損耗問題，而且操作方便，連接強度和穩定性好，可應用於晶體間的連接，特別是對於連接接觸面積較小的晶體，可起到很好的效果。
實用新型內容
[0004]針對不同晶體之間的光膠連接方法以及在後續使用過程中存在的問題，並結合雷射器小型化的發展方向，本實用新型中設計了一種新型雷射晶體和周期性極化晶體的離子光膠晶片。離子光膠晶片由雷射晶體和周期性極化晶體構成，其接觸面通過離子間的作用力方式進行鍵合構成雷射晶片。
[0005]進一步地，雷射晶體和周期極化晶體的通光方向上厚度大於範圍為0.5mnT2mm。
[0006]所使用的周期極化晶體可以使周期性極化鈮酸鋰(PPLN)晶體，周期性極化鉭酸鋰(PPLT)晶體，周期性極化磷酸鈦氧鉀(PPKTP)晶體。
[0007]雷射晶體可以是Nd: V04晶體、Nd: YAG晶體或Nd: GdV04晶體。
[0008]本實用新型產品其製作過程為:先將不同晶體需要連接的面進行拋光，然後將拋光面採用超聲清洗並烘乾，在配製好的腐蝕液體中浸泡一段時間，使其拋光面上的分子形成懸鍵，然後再次對晶體拋光面進行清洗並進行烘乾，然後將兩個晶體連接面對準並輕輕擠壓，使其相互接觸，最後將接觸的晶體置於退火爐中，並於150至300°C中保溫退火一段時間，使連接面上的懸鍵相互連接鍵合，提高晶體間的連接強度，便可獲得性能優越的雷射
-H-* I I
心/T O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖la，圖1b是本實用新型實例一的結構示意圖；
[0010]圖2a，圖2b是本實用新型實例二的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
[0012]結構如圖la，圖1b中所示為一種新型基於雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠
-H-* I I
心/T，
[0013]0.5毫米厚的摻釹釩酸釔雷射晶體I與0.5毫米厚度的周期性極化晶體2的接觸面3經拋光清洗和腐蝕後，通過離子光膠的方式組成雷射晶片。
[0014]實施例2
[0015]結構如圖2a，b中所示0.5毫米厚的摻釹釩酸釔雷射晶體I與0.5毫米厚度的周期性極化晶體2的接觸面3經拋光清洗和腐蝕後，通過離子光膠的方式組成雷射晶片。雷射晶片固定在基片6上，用膠粘合，基片6為玻璃矽片，銅片等散熱性能好的材料，起到固定，支撐和保護雷射晶片的作用。
【權利要求】
1.一種新型雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠晶片，其特徵在於:所述離子光膠晶片由雷射晶體和周期性極化晶體構成，其接觸面通過離子間的作用力方式進行鍵合構成雷射晶片。
2.根據權利要求1所述的一種新型雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠晶片，其特徵在於:雷射晶體和周期極化晶體的通光方向上厚度大於範圍為0.5mnT2mm。
3.根據權利要求1所述的一種新型雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠晶片，其特徵在於:所使用的周期極化晶體可以使周期性極化鈮酸鋰(PPLN)晶體，周期性極化鉭酸鋰(PPLT)晶體，周期性極化磷酸鈦氧鉀(PPKTP)晶體。
4.根據權利要求1所述的一種新型雷射晶體和周期極化晶體的離子光膠晶片，其特徵在於:所使用的雷射晶體可以是Nd: V04晶體、Nd = YAG晶體或Nd:GdV04晶體。
【文檔編號】H01S3/16GK203787760SQ201420085941
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】梁萬國, 陳祥洲, 陳懷熹, 宋國才, 繆龍, 馮新凱, 鄒小林, 周煌 申請人:中國科學院福建物質結構研究所