[实用新型]一种优化关断能力的电光Q开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光元器件领域，特别是一种优化关断能力的电光Q开关。 

背景技术

电光调Q技术利用某些单轴晶体的线性电光效应，使通过晶体的光束的偏振状态发生改变，从而达到接通或切断腔内振荡光路的开关作用。其中一类电光Q开关技术是利用LiNbO₃型晶体（如LiNbO₃，BBO晶体等）横向线性电光效应，即光束与晶体光轴同向，而外加电场方向与光轴及光束方向相垂直。 

这类Q开关结构设计与制造过程中，Q开关的关断能力是一项重要的性能指标。而Q开关的关断能力受到晶体电极连接稳定性、晶体工作电场均匀性，以及晶体的应力双折射效应程度等因素的重要影响。而在Q开关制造和使用过程中，最常见的问题有： 

1）电光晶体与电极连接不稳定，经常发生晶体与电极的点接触连接、线接触连接，这两种接触方式极易导致电极的虚接，在三千伏以上的工作电压下，极容易产生晶体与电极间的电弧火花，进而损坏晶体元件，导致Q开关器件失效；

2）由于电光晶体电极连接不良，容易造成电光晶体工作电场分布不均匀；

3）Q开关装配过程中，由于装配工艺复杂，容易对电光晶体产生附加应力，导致电光晶体在工作过程中发生应力双折射；

如上常见的问题，对Q开关器件的关断能力提高均有不良影响。

另一方面，如果通过复杂的结构设计来实现晶体与电极连接的稳定连接，这又带来新的问题，如使装配工艺更复杂繁琐、复杂结构导致晶体散热不良导致Q开关工作性能不稳定。 

因此，实现有电光晶体与电极连接方法的设计和实现是电光Q开关器件开发设计中最主要的技术难点。 

发明内容

为了克服上述Q开关制造与使用过程中潜在的风险和不良，通过设计实现铜电极结构，达到简化Q开关的设计结构，减少加工部件，并有利于简化Q开关的装配工艺，提高生产效率，降低对关键晶体元件的损坏风险，并能够实现Q开关整体结构和工作性能的稳定，进而达到优化Q开关的关断能力和整体工作性能。 

 本实用新型发明的具体技术方案如下： 

一种优化关断能力的电光Q开关，其特征在于：所述电光Q开关包含一个开有工字形腔的主支架；安装于工字形腔中的左右两面镀金的电光晶体，厚铜电极和薄铜电极；以及两个外联铜电极接头；安装于正方形腔体一侧的紧固螺丝；所述厚铜电极块放入主支架腔体内后通过外联铜电极接头紧固；所述薄铜电极块放入主支架腔体后，通过主支架侧面的两个调节螺钉调整安装位置，并用外联铜电极接头紧固；所述电光晶体上下两个非镀金面尺寸与所述主支架的正方形腔纵向尺寸误差小于0.05mm。

 功能实现：主体支架中的工字型方形槽孔以及两块厚度不同的铜电极要求进行精密配合，其中厚铜电极块能够刚好放入工字型槽中没有螺纹孔的侧面腔中，再将电光晶体放入工字型槽中心腔中，然后将薄铜电极块放入工字型槽剩余的空腔中，最后通过侧面的螺纹孔内的螺钉调节使铜电极与晶体正好贴合，如上是Q开关电极装配的核心环节。

Q开关的封装：将两个电极外联接头分别旋入装配孔中，使外联接头与铜电极紧固连接；从主体支架两端分别放入垫片、橡胶垫圈、光学窗片、垫片；螺纹连接两侧端盖；在螺纹端盖中，调节窗片调整螺钉，使支架内的两片光学窗片与电光晶体的光轴一致。

本实用新型的积极效果是： 

1）简化了Q开关的总体结构，减少了零部件数量；

2）简化了Q开关的装配工艺，提高了生产效率；

3）实现了电光晶体电极的稳定连接；

4）能有效避免装配过程中对电光晶体产生附加应力，消除了晶体工作中发生应力双折射的风险，并降低了装配过程中对电光晶体元件的损坏的风险；

5）总体结构紧凑，也利于晶体在工作过程中的散热，优化了Q开关的关断能力，提高了Q开关的整体工作性能与稳定性；

6）方便了对缺陷Q开关产品的维护。

附图说明

图1是本实用新型的一种优化关断能力的电光Q开关的正面结构示意图 其中1为圆柱形主支架，2为电光晶体，3为厚铜电极块，4为薄铜电极块，5为外联电极接头，6为导电胶片 

图2为本实用新型的一种优化关断能力的电光Q开关的侧面结构示意图  其中101为密封盖，102为调整螺钉，103为密封盖紧固螺栓，104为垫片，105为光学窗片，106为橡胶垫圈，107为铜电极块调整螺钉

具体实施方式