[发明专利]一种基于DKDP晶体的低电压高重复频率电光开关

说明书

一种低电压高重复频率电光开关，包括主体结构，两个尺寸相同的45°z‑cut的DKDP晶体密封在主体结构中，两个DKDP晶体在Z轴相互垂直放置以补偿自然双折射，并在z轴方向施加极性相反的驱动电压，通光方向与晶体z轴垂直并分别与x轴或y轴成45°。在DKDP晶体和电极之间具有缓冲介质以缓解振铃效应。所述DKDP晶体为多块DKDP晶体串联的结构。本发明通过两个晶体z轴垂直放置来补偿DKDP晶体的自然双折射，从而降低晶体的驱动电压，同时降低了电光开关的温度敏感性，通过串联的方式来增加晶体的长度，进一步降低开关所需要的工作电压，电光开关的窗片和DKDP晶体的通光表面都镀有增透膜，透过率可达95%。

技术领域

本发明涉及一种激光器件领域，尤其是涉及一种基于DKDP晶体的低电压高重复频率的电光开关。

背景技术

电光开关是一种基于晶体普克尔斯效应制成的电光调制器，通过在晶体电极上施加电压来改变输出光的偏振态。

根据晶体电压加压方向的不同，普克尔效应又分为横向普克尔效应和纵向普克尔效应，横向普克尔效应的加压方向与通光方向垂直，纵向普克尔效应的加压方向与通光方向平行。

KDP类晶体是最早最众所周知的电光晶体材料，有很高的光学均匀性，消光比可达1000:1以上。市面上一般DKDP晶体都用其纵向电光效应做电光开关，此种情况下晶体的工作电压恒定，一般都在kV级以上。另外，由于DKDP晶体自身存在较严重的压电振铃效应，常规DKDP晶体的电光开关重复频率一般kHz以下，无法在较高重复频率下使用。

因此，如何能够应用DKDP晶体作为电光开关，且降低电光开关的驱动电压，提高该电光开关的驱动频率，成为现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于DKDP晶体的低电压高重频电光开关。利用DKDP晶体的横向电光效应，可以通过改变晶体截面与长度的比值来控制所需要的工作电压，降至百伏级，采用密闭式结构，透过率可以达到95%，重复频率可达100kHz。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种低电压高重复频率电光开关，其特征在于：

包括主体结构，在主体结构的两端分别具有端盖，所述端盖与所述主体结构通过螺纹连接，并且具有垫圈进行密封，所有元件均通过垫圈及螺纹锁紧密封在结构内，以防止晶体潮解。

在主体结构中放置有两个尺寸相同的45°z-cut的DKDP晶体，两个所述DKDP晶体具有电极以施加极性相反的驱动电压，两个所述DKDP晶体的Z轴相互垂直放置以补偿自然双折射，通光方向与晶体z轴垂直并分别与x轴或y轴成45°。

可选的，所述电极是在两个所述DKDP晶体的z轴方向上施加极性相反的驱动电压。

可选的，在所述DKDP晶体和所述电极之间具有缓冲介质，所述缓冲介质为质软的导电材料。

可选的，所述导电材料为导电橡胶或铟膜。

可选的，在主体结构的端盖处具有窗片，用于进行所述电光开关的通光，通过螺纹将所述端盖、窗片和垫圈与主体结构锁紧，以防止晶体的潮解。

可选的，所述DKDP晶体与窗片表面都镀有增透膜以减少插入损耗，使得电光开关的整体透过率在95%以上。

可选的，z轴方向相同的所述DKDP晶体为多块DKDP晶体串联的结构，从而降低开关所需要的工作电压，对于多块串联后的z轴方向相同的DKDP晶体，与垂直方向不同另外的多块串联后的DKDP晶体整体光程差相同。

可选的，在所述电光开关的两侧分别具有起偏器和检偏器，所述起偏器和检偏器的偏振方向互相垂直，光线垂直晶体z轴入射且入射光线的偏振方向与晶体z轴成45°夹角。