專(zhuān)利名稱(chēng)：基于plzt的電光調(diào)q開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
調(diào)Q技術(shù)就是通過(guò)某種方法使腔的Q值隨時(shí)間按一定程序變化的技木。在泵浦開(kāi) 始時(shí)，使腔處于低Q值狀態(tài)，即提高振蕩閾值使振蕩不能形成，上能級(jí)的翻轉(zhuǎn)粒子數(shù)就可以大量積累，能量可以存儲(chǔ)的時(shí)間決定于激光上能級(jí)的壽命；當(dāng)積累到最大值(飽和值)吋，突然使腔內(nèi)的損耗減小，Q值突增，激光振蕩迅速建立起來(lái)，在極短的時(shí)間內(nèi)，上能級(jí)的翻轉(zhuǎn)粒子數(shù)被消耗，轉(zhuǎn)為腔內(nèi)的光能量，從諧振腔的輸出端以單ー脈沖的形式釋放出來(lái)，于是就獲得峰值功率很高的巨脈沖。電光調(diào)Q是目前激光技術(shù)領(lǐng)域常用的調(diào)Q方式，電光調(diào)Q是利用某些晶體的電光效應(yīng)做成相應(yīng)的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)器件實(shí)現(xiàn)調(diào)Q功能，具體是利用泡克耳斯效應(yīng)，也就是一次電光效應(yīng)，即在外加電場(chǎng)作用下，在物體中引起的雙折射只與電場(chǎng)的一次方成正比。晶體做成的電光調(diào)Q具有開(kāi)關(guān)時(shí)間短(約10Λ)、效率高、調(diào)Q時(shí)刻可以精確控制、輸出脈沖寬度窄(10 20ns)、峰值功率高(幾十麗以上)等優(yōu)點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)由于電光系數(shù)較小，一般需要在通光方向上做得比較長(zhǎng)，這樣就使得電光調(diào)Q體積比較大，縮短調(diào)Q晶體在通光方向的長(zhǎng)度，則電壓會(huì)相應(yīng)的増大，當(dāng)然，減小通光面上沿電場(chǎng)方向的厚度，可以在保持晶體內(nèi)電場(chǎng)不變的前提下降低電壓，但由于晶體較長(zhǎng)，應(yīng)用時(shí)光路調(diào)整精度要求高，綜上，傳統(tǒng)的電光調(diào)Q晶體由于電光系數(shù)較小，一般體積比較大，且調(diào)制電壓較高，如鈮酸鋰電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，常用的9mmX9mmX25mm的調(diào)Q電壓需要4千伏左右。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是傳統(tǒng)的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)體積較大，使用時(shí)調(diào)Q電壓較高的問(wèn)題。( ニ )技術(shù)方案為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明ー種基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，包括PLZT陶瓷、第一電極、第二電極和絕緣的支持件，所述第一電極和第二電極分別與所述PLZT陶瓷連接且分別位于所述PLZT陶瓷的兩端，所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極均固定在所述支持件上，且保持PLZT陶瓷的通光面不受所述支持件遮擋。其中，所述支持件包括第一支持子件和第二支持子件，所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極通過(guò)絕緣粘合劑固定在所述第一支持子件和第二支持子件上。其中，所述支持件包括第一支持子件和第二支持子件，所述第一支持子件和第二支持子件上設(shè)有用于固定所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極的凹槽。其中，所述凹槽的ー側(cè)面上設(shè)有螺紋孔，用于安裝將所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極緊固在所述凹槽中的螺釘。其中，所述PLZT陶瓷的通光面上的鍍有增透膜。其中，所述PLZT陶瓷的通光面厚度小于O. 3mm。其中，在所述PLZT陶瓷分別與第一電極和第二電極接觸的表面上均鍍有電極層。其中，所述PLZT陶瓷與第一電極和第二電極通過(guò)導(dǎo)電膠連接。其中，所述第一電極和第二電極的材料為無(wú)氧紫銅。其中，所述第一電極和第二電極設(shè)有用于連接電源的導(dǎo)線。 (三)有益效果本發(fā)明通過(guò)米用PLZT陶瓷作為電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，由于PLZT電光系數(shù)大,通光方向上可以做得很薄，從而避免了傳統(tǒng)的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)體積較大，使用時(shí)調(diào)Q電壓較高的問(wèn)題。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的一種基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)不意圖；圖2是圖I中的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的俯視圖；圖3是圖I中的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一種基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)不意圖；圖5是圖4中的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的俯視圖；圖6是圖4中的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)沿A-A'的剖視圖；圖7是應(yīng)用圖I或圖4中的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的應(yīng)用實(shí)例圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I如圖I、2和3所示，本實(shí)施例的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)包括PLZT陶瓷I、第一電極2、第二電極3及絕緣的支撐件，其中絕緣的支撐件包括第一支撐子件61和第二支撐子件71。第一電極2和第二電極3通過(guò)低電阻率的導(dǎo)電膠(具體選擇哪種膠要根據(jù)具體使用要求來(lái)確定)分別粘合在PLZT陶瓷I的上下兩個(gè)端面。PLZT陶瓷I、第一電極2、第二電極3均通過(guò)絕緣粘合劑固定在第一支撐子件61和第二支撐子件71上，且保持PLZT陶瓷的通光面不受第一支撐子件61和第二支撐子件71遮擋。第一電極2和第二電極3上設(shè)置有用于連接電源的導(dǎo)線4和5。進(jìn)ー步地，在PLZT陶瓷I的通光方向上的厚度應(yīng)當(dāng)很薄，優(yōu)選小于O. 3mm,以獲得較高的透過(guò)率，具體厚度由使用環(huán)境決定。優(yōu)選地，還可以在通光面上應(yīng)鍍適合激光波長(zhǎng)的增透膜。進(jìn)ー步地，為了盡量降低器件電容，獲得更大的開(kāi)關(guān)速度，在PLZT陶瓷I加電壓的兩個(gè)端面(PLZT陶瓷分別與第一電極和第二電極接觸的表面)上還鍍有電極層。進(jìn)ー步地，第一電極2和第二電極3采用導(dǎo)電性良好的金屬構(gòu)成，考慮性?xún)r(jià)比，優(yōu)選采用無(wú)氧紫銅。導(dǎo)線4和5焊接在第一電極2和第二電極3的側(cè)面，如果電極寬度允許的話(huà)，可以焊接在電極的上、下端面。本實(shí)施例的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)支撐件與PLZT陶瓷及電極不能分開(kāi)，適用于在激光器的產(chǎn)品生產(chǎn)中使用。實(shí)施例2如圖4、5和6所不，本實(shí)施例和實(shí)施例I的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)基本相同，不同是絕緣的支撐件為第一支撐子件62和第二支撐子件72。在第一支撐子件62和第二支撐子件72上具有ー用于固定PLZT陶瓷I、第一電極2和第二電極3的凹槽。各自凹槽ー側(cè)的中部分別設(shè)置ー個(gè)螺紋孔，用于安裝緊固螺釘8和9。緊固螺釘8和9將PLZT陶瓷I、第一電極2和第二電極3緊固在凹槽中，為了避免損壞PLZT陶瓷1，在緊固螺釘8、9與PLZT陶瓷I之間設(shè)有絕緣墊片17和18。本實(shí)施例中的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)相對(duì)與實(shí)施例I中的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)易于拆卸，適用于需要更換的PLZT陶瓷與電極的結(jié)構(gòu)的環(huán)境，特別適合于實(shí)驗(yàn)室做激光器設(shè)計(jì)時(shí)使用。上實(shí)施例I和2中利用PLZT實(shí)現(xiàn)了電光調(diào)Q的功能。PLZT (鋯鈦酸鉛鑭)透明電光陶瓷實(shí)現(xiàn)的電光調(diào)Q器件是利用克爾效應(yīng)，也就是二次電光效應(yīng)，即在外加電場(chǎng)的作用下，在物體中引起的雙折射率與外加電場(chǎng)的平方成正比。PLZT的克爾系數(shù)大，目前國(guó)內(nèi)可生產(chǎn)克爾系數(shù)大于2X10_16m2V_2的PLZT，具有較高的電光效應(yīng)；半波電壓低，如對(duì)于通光方向上的厚度為O. 3mm,電極間的寬度為O. 5mm的PLZT，對(duì)應(yīng)1064nm的激光，其半波電壓理論值不超過(guò)550V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)電光材料的半波電壓；并且PLZT的響應(yīng)速度快，為納秒量級(jí)，可以作為高重頻電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)器件使用。與高重頻工作的聲光調(diào)Q器件相比較，由于PLZT調(diào)Q開(kāi)關(guān)的速度快，因此得到的激光脈沖的脈沖寬度要比聲光調(diào)Q下的脈沖寬度窄得多，同時(shí)，單脈沖能量也要高得多。上述實(shí)施例I或2的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)工作原理如下在PLZT陶瓷兩側(cè)加電壓時(shí)，相位延遲量滿(mǎn)足如下關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān),其特征在于，包括PLZT陶瓷、第一電極、第二電極和絕緣的支持件，所述第一電極和第二電極分別與所述PLZT陶瓷連接且分別位于所述PLZT陶瓷的兩端，所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極均固定在所述支持件上，且保持PLZT陶瓷的通光面不受所述支持件遮擋。
2.如權(quán)利要求I所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述支持件包括第一支持子件和第二支持子件，所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極通過(guò)絕緣粘合劑固定在所述第一支持子件和第二支持子件上。
3.如權(quán)利要求I所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，其特征在干，所述支持件包括第一支持子件和第二支持子件，所述第一支持子件和第二支持子件上設(shè)有用于固定所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極的凹槽。
4.如權(quán)利要求3所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述凹槽的一側(cè)面上設(shè)有螺紋孔，用于安裝將所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極緊固在所述凹槽中的螺釘。
5.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān),其特征在于，所述PLZT陶瓷的通光面上的鍍有增透膜。
6.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān),其特征在于，所述P LZT陶瓷的通光面厚度小于O. 3mm。
7.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，其特征在于，在所述PLZT陶瓷分別與第一電極和第二電極接觸的表面上均鍍有電極層。
8.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述PLZT陶瓷與第一電極和第二電極通過(guò)導(dǎo)電膠連接。
9.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一電極和第二電極的材料為無(wú)氧紫銅。
10.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述第一電極和第二電極設(shè)有用于連接電源的導(dǎo)線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于PLZT的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，包括PLZT陶瓷、第一電極、第二電極和絕緣的支持件，所述第一電極和第二電極分別與所述PLZT陶瓷連接且分別位于所述PLZT陶瓷的兩端，所述PLZT陶瓷、第一電極和第二電極均固定在所述支持件上，且保持PLZT陶瓷的通光面不受所述支持件遮擋。本發(fā)明避免了傳統(tǒng)的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)使用時(shí)體積較大、調(diào)Q電壓較高的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01S3/115GK102723662SQ201210135519
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者劉歡, 鞏馬理, 張海濤, 柳強(qiáng), 王濤, 閆平, 黃磊 申請(qǐng)人:清華大學(xué)