[发明专利]带起偏器的电光Q开关

说明书

一种由DKDP晶体、偏振片、K，玻璃窗片、金属电极及壳体等部件构成的适用于激光测距、激光医疗、激光武器及非线性光学光源等激光设备的带起偏器的电光Q开关。

电光Q开关是获取激光巨脉冲的关键元件。一般是用DKDP（磷酸二氘钾KD₂PO₄）晶体制成的。目前使用的这类器件都是由格兰棱镜和Q开关两个独立单元部件组成。在结构上，由于有两个部件存在两个窗口的介面反射损失，使用时，也需要对两个部件进行调节，以产生巨脉冲输出，以便达到开关效果，这样便存在结构复杂、使用操作不便、光学性能差且价格偏高等缺点。

本发明专利的发明目的在于克服现有技术中存在的结构复杂、调节不便、光学性能差等缺点，寻求设制一种采用镀增透膜K，玻璃窗片及按布氏角要求的偏振片与Q开关装置构成结构紧凑于一体、偏振方向明了、插入损耗小的带起偏器的电光Q开关。

为实现上述目的，本发明专利采用光洁美观且易于加工的绝缘尼龙、塑料或胶木等材料，按照所需尺寸制成一端斜切的圆柱筒形壳体。采用含氘量大于98%的外观规则、光学均匀性好的DKDP单晶体，沿Z轴切片，加工制成可放入卡套内并装置于壳体内的圆柱形，其外侧面两端分别制有宽6mm的环形金属箔电极以构成Q开关。壳体斜切端面中心制有可装置偏振片的沟槽，并购置成品偏振片置于其中用胶粘剂封牢。壳体另一端放置相配的弹性橡胶垫圈后置有镀增透膜K，玻璃窗片，并用紧固螺丝与壳体同质材料之壳盖紧固在一起。壳盖上的另外三只顶螺丝用于调整窗片与晶体Q开关端平面的平行。

本发明专利与现有技术相比，具有结构紧凑、简单，制作容易，使用调节方便，偏振方向明了，插入损耗小，器件成本低等突出优点。

图1为本发明专利之整体结构示意图。

下面结合附图说明本发明专利的实施。选取外观规则、光学均匀性好、氘含量大于98%的DKDP（KD₂PO₄）单晶体，将其Z轴切片，在偏光显微镜下检查锥光图，要求干涉图整齐、不椭圆，表示晶体光学均匀性好，应力小。为避免应力引进，选用线切割机切割成12×12×25mm方体柱，在25℃恒温条件下，抛磨成直径12mm、长25mm的圆柱体为DKDP晶体5，加工要求定光轴Z精度在0.17°以内，端面平行度在0.003°内，平整度小于1/4λ。选取厚0.4mm，宽6mm的金属导电箔制成内径为12mm的环套，装套于DKDP晶体5的两端并在其上各焊接有一段外引线构成金属电极4。选取尼龙、塑料或胶木等绝缘材料制成外直径为30mm的圆柱体，沿一端中心钻制直径为16mm，长25mm的圆柱孔，并沿其内端继续钻有直径为12mm的圆柱孔，在圆柱体对应25mm长圆柱孔处向内径小的方向将圆柱体斜剖成倾斜角为56.5°的斜面后，构成壳体1。在壳体1斜面中心处制有直径为30mm，深度为4mm的沟槽3。购置与沟槽3相配应的成品偏振片2，用HC704胶粘剂将其封装于沟槽3内。

用硅橡胶材料制成高1.5-2mm，外径20mm，内径15mm并具有弹性而不易老化的密封垫圈6。选取镀1.06μm（对Nd：YAG激光器而言）或0.6943μm（对红宝石激光器而言）增透膜的K，玻璃制成直径为20mm，厚3mm的玻璃窗片7。选取与壳体1同质材料制成外直径30mm，内直径12mm，高10mm的圆柱形环体，再沿其一侧中心钻制一个直径为20.01mm，深7mm的同心槽，以备放置玻璃窗片7而构成壳盖8，在壳盖8外侧离边缘3mm处，均称钻制三个与壳体相配合的孔，并在壳体上钻制三个螺丝孔，以备装置三只紧固螺丝9，起盖与壳体紧固作用。在壳盖8外侧离边缘6.5mm处，均称钻制三个螺丝孔，以备装置三只顶螺丝11，起密封、调整玻璃窗片7与晶体5端平面的平行度之作用。选用与壳体1的同质材料，制成中心孔直径为12mm，一端外径为14mm，另一端外径为16mm，高24mm的晶体卡套10;将DKDP晶体5置于卡套10后，放入壳体1中，并在壳体1之上部与金属电极对应处，钻制两个电极外引线孔，以便使电极与外部相连。将玻璃窗片7置于壳盖8之槽内，垫上橡胶垫圈6，用三只紧固螺丝9将壳盖8与壳体1紧固为一体，调节三只顶螺丝11，使窗片7与晶体5端面平行，并使晶体5密封于壳体1之中。这样便构成了本发明专利。