[实用新型]一种光学窗口片可调的电光开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲或连续激光调Q器件，属光电子领域，适用于各种电光晶体制成的电光开关。

技术背景

电光开关是激光器中的一个非常重要的器件，其原理是利用在电光晶体上施加电压而改变晶体的折射率，使达到改变光的偏振态，与起偏器一起使用可实现光开关的作用。利用电光调Q技术的脉冲激光，峰值功率高，脉宽窄。

按晶体的物理性质分，电光晶体分为易潮解型和不易潮解型两种。易潮解的晶体有BBO和KD*P等，作为器件需要密封封装使用。不易潮解的晶体如LiNbO3或LiTaO3或RTA或RTP或KTP或LGS等电光晶体，为了防尘，防电，美观及保护晶体端面，一般也要加入光学窗口片封装。

电光开关为腔内插入使用元件，插入损耗是其一个重要的指标，因为损耗过大会造成激光器阈值升高，转换效率下降或甚至不能正常出光。通常，电光开关影响插入损耗指标的有几个原因：电光晶体本身的质量问题如生长应力，包络，生长纹等造成的损耗；电光晶体及光学窗口片所镀增透膜的透过率；入射光束打到了晶体边缘，有部分光束被开关端盖阻挡；由于加工精度问题，光学窗口片不能保证每次正好的和晶体端面保持平行，通常与其都有一定的夹角，这样不仅使反射光斑增多，增加了调光的难度，同时晶体端面和光学窗口片之间也因为有夹角而增加了反射损耗，从而增大的插入损耗。以上原因，第一个是晶体本身的质量问题，可以通过挑选晶体来改善；第二个是后期加工问题，可以通过改善镀膜工艺来改善；第三个可以通过细致调节激光光路来改善；以上三个问题可以通过前期选材，工艺，后期检测时改善，和开关本身结构设计关系不大。但第四个问题是可以通过开关内部结构设计而改善的，也是我们设计开关时最应该关注的。

通常的光学窗口片安装方式是直接压固在开关壳体端面上。

附图1是采用光学窗口片直接压固方式连接的电光开关的示意图，展示了一般电光开关电极的窗口片安装方式。图中101为开关外壳，102为电光晶体，103为光学窗口片，104为端盖。在安装开关时，光学窗口片压固在开关外壳和端盖之间，和它们都是刚性接触，如果加工尺寸稍大，压固端盖时就很容易造成光学窗口片的破裂。如果加工尺寸小了，光学窗口片就不能很好的固定，而且也达不到密封的效果。由于加工精度的问题，不能调节的窗口片与电光晶体端面往往不能完全平行，从而引起的额外光损耗。

尽可能的减少插入损耗是设计电光开关结构时需要考虑的因素之一，小的插入损耗可以减小激光器的出光阈值，增大转换效率并提高激光器的整体性能。

发明内容

本实用新型的目的是这样实现的：一种光学窗口片可调的电光开关，所述电光开关包括一个圆筒形绝缘壳体，壳体中心有一长方形通孔开槽，开槽正中间放置一块或多块串接的横向应用电光晶体，晶体一对通光面上镀有光学增透膜；电光晶体的一对侧面镀有金属导电层，金属导电层外紧贴内部金属电极，内部金属电极上部或侧面开有外接金属电极孔以便内，外接电极间的电连接；外接金属电极可旋入或插入绝缘壳体，最终拧紧在内部金属电极上并与其达到紧密的电接触。所述绝缘外壳两端各有一个沉孔，沉孔中依次放置绝缘弹性O圈，光学窗口片及一片中心开孔的垫片；最后用端盖压在垫片上并固定，端盖中间有一个圆形通孔用于通光，通孔外侧留有安装调节螺丝的孔，旋入调节螺丝并压在里面的垫片上，运用He-Ne光对准，调节调节螺丝，使光学窗口片与晶体端面平行；调节螺丝在调节的同时也压固了O圈和窗口片，使电光开关完成了密封封装。

本实用新型专利有以下优点：通过绝缘弹性O圈和调节螺丝的配合使用，使光学窗口片与电光晶体的端面平行，减小了对激光的反射损耗，从而减小了电光开关的插入损耗；在光学窗口片与电光晶体端面平行后，开关器件对He-Ne准直光的反射光斑从原本的多个变成了一个，大大的方便了安装激光器时的光路调节；引入的O圈和垫片使原本光学窗口片与绝缘外壳和端盖的刚性接触变成了弹性接触，消除了因加工精度不够时压固端盖对光学窗口片造成的损伤和原本密封不好的缺点。

本实用新型提出的光学窗口片可调的设计减小了电光开关的插入损耗并且优化了其密封性能，适用于各种晶体类型的电光开关。

光学窗口片可调的电光开关，包括绝缘壳体，电光晶体，在晶体一对侧面镀有金属导电层，金属导电层外紧贴着内部金属电极；开关两端有以电光晶体为中心的圆形沉孔，沉孔中各有一个O形圈，O形圈外侧各有一片光学窗口片，光学窗口片外侧各有一个中心开孔的垫片；开关的最外端各有一个端盖，端盖和绝缘壳体之间以固定螺丝连接固定，端盖上还设有调节螺丝对垫片及光学窗口片进行调节。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明