CN101662121B - 激光调q器件中使用的配对晶体的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，包括以下步骤：1)切割晶体长条；2)对晶体长条上、下两个表面常规成型；3)在晶体长条上、下两个表面镀金属电极；4)对晶体长条左右两个端面常规成型，并上盘，再对晶体长条的前后两个表面常规成型；5)对晶体长条的前后两个表面常规抛光；6)对晶体长条的前后两个表面进行镀膜操作；7)将晶体长条切割为实际需要尺寸。本发明同时还公开了另外两种相类似的工艺。本发明的三种方法均使所有加工好的晶体的侧面垂直度保持一致，同时加工好的所有晶体的通光方向的角度也一致，避免了现有的加工工艺带来的单片晶体间的差异，提高了晶体配对成功率，同时提高了成品率和效率，降低了成本。

Description

激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法

技术领域

本发明涉及一种激光元器件中配对晶体的加工，特别涉及一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法。

背景技术

电光调Q技术是利用晶体的电光效应，在晶体上施加电压，从而改变晶体的折射率，达到改变经过晶体的激光的偏振态，与偏振片配合使用，可以在激光器内部实现光开关的作用。利用电光调Q技术，可以压缩脉冲激光每个脉冲的宽度，并提高每个脉冲的峰值功率。

使用双轴电光晶体作为电光调Q器件，需要克服双轴晶体本身具有的自然双折射效应，当前通行的方法为使用两片电光晶体，以通光方向为轴，其中一片晶体相对另一片转90度放置。这就是激光调Q器件中配对晶体的使用方式。针对电光应用的配对晶体，对两片晶体侧面垂直度差异，通光方向与光轴的夹角的差异，以及两片晶体沿通光方向的长度差异要求极为严格，两片晶体侧面垂直度差异要求在18′以内，两片晶体沿通光方向的长度差异要小于0.0003毫米。

现有的配对晶体的加工方法为先将晶体切割成为需要的尺寸，之后经过每片晶体侧面的成型后，在晶体的两个相对的侧面镀金属电极，起到导电，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场的作用；在镀电极之后，再次针对每片晶体的通光面进行成型，成型完成之后，上盘，然后经过抛光，镀膜等工艺，完成对晶体的加工；在这种加工的工艺方法中，为了保证两片晶体通光方向长度偏差的要求，在抛光过程中，使用一般为4至9片一盘一起抛光的方式；这种加工工艺方法虽然可以保证一盘抛光的晶体之间通光长度之间的偏差在要求的范围内，但是由于是单片晶体进行成型操作，晶体侧面与侧面，侧面与通光面之间的垂直度不能做到每片晶体都一致，而且经过成型操作，使得各片晶体之间通光方向与光轴夹角的偏差不一致，从而降低最终晶体配对的成功率，提高了加工的成本，也降低了加工的效率。

发明内容

本发明的目的是为克服上述单片晶体切割、成型引起的晶体之间垂直度，通光方向角度差异引起的配对不成功问题，提供三种工艺简单，单片晶体的侧面垂直度和通光方向的角度一致，晶体配对成功率高，成品率和效率高，成本低的激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条的长度为需求长度尺寸的2~4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).镀电极操作，在晶体长条的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场；

4).镀电极之后，对晶体长条的左右端面也就是晶体长条的与通光方向平行的侧面常规成型，并上盘，然后再对晶体长条的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

5).对步骤4)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

6).对步骤5)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜；

7).镀膜完成后，将晶体长条再次进行切割，沿长度方向切割，将晶体长条左右面间的长度切割成为实际需要的尺寸，至此晶体的加工完成。

所述步骤3)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

所述步骤6)中镀膜的要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条的上下方向的长度为需求长度尺寸的2~4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).对晶体长条的左右端面也就是晶体长条的与通光方向平行的侧面常规成型，并上盘，然后再对晶体长条的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

4).对步骤3)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

5).对步骤4)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜；

6).镀膜完成后，将晶体长条再次进行切割，沿通光方向切割，将晶体长条上下面间的长度切割成为实际需要的尺寸；

7).镀电极操作，在切割完成的每片晶体的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场，至此晶体的加工完成。

所述步骤7)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

所述步骤5)中镀膜的要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条前后方向的长度为需求长度尺寸的2~4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).镀电极操作，在晶体长条的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场；

4)镀电极之后，对晶体长条的左右端面，也就是晶体长条与通光方向平行的侧面常规成型；

5)对步骤4)成型完成的晶体长条再次进行切割，沿与通光方向垂直的方向切割，将晶体长条前后面间的长度切割成为实际需要的尺寸；

6)对步骤5)完成切割的晶体进行上盘，然后再对晶体的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

7).对步骤6)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

8).对步骤7)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜，至此晶体的加工完成。

所述步骤3)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

所述步骤8)中镀膜的要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

本发明中的镀电极的方法是一种常规工艺，在此不再赘述。

本发明中根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜是一种根据具体情况实施的一种常规的工艺步骤，镀膜操作是常规的工艺，在此不再赘述。

和现有的加工工艺相比，本发明的工艺在切割上做了重大的改进，使之前单片成型、镀电极、抛光、镀膜的晶体，改为长条进行加工，这三种加工方式的改进的效果为：长条进行加工，使整个长条的侧面垂直度能够保持一致，同时整个长条的通光方向的角度也是一致的，使最后由长条切割出的各个单片晶体的侧面垂直度和通光方向的角度能够一致，避免了现有的加工工艺带来的单片晶体间的差异，提高了晶体配对的成功率，同时提高了成品率和效率，降低了成本。

附图说明

图1是本发明中实施例1的工艺流程图；

图2本发明中实施例1的晶体长条结构示意图；

图3是本发明中实施例2的工艺流程图；

图4本发明中实施例2的晶体长条结构示意图；

图5是本发明中实施例3的工艺流程图；

图6本发明中实施例3的晶体长条结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：图2中，A为晶体长条的高度，即成品配对晶体中两镀电极面之间的距离；B晶体长条的宽度，即为成品配对晶体中每片晶体的与通光方向平行的边的长度；C为晶体长条的长度；1为晶体长条需要镀电极的上表面；2为与上表面相对的需要镀电极的下表面。

如图1、图2所示，第一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度A和宽度B满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条的长度C为需求长度尺寸的2~4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面1、2常规成型；

3).镀电极操作，在晶体长条的需要镀电极的上、下表面1、2镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场；

4).镀电极之后，对晶体长条的左右端面也就是晶体长条的与通光方向平行的侧面常规成型，并上盘，然后再对晶体长条的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

5).对步骤4)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

6).对步骤5)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜；

7).镀膜完成后，将晶体长条再次进行切割，沿通光方向切割，将晶体长条左右面间的长度切割成为实际需要的尺寸，至此晶体的加工完成。

所述步骤3)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

所述步骤6)中镀膜的要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

前述的镀电极的方法是一种常规工艺，在此不再赘述。

本发明中根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜是一种根据具体情况实施的一种常规的工艺步骤，镀膜操作是常规的工艺，在此不再赘述。

实施例2：图4中，A为晶体长条的高度，即为成品配对晶体中每片晶体的与通光方向平行的边的长度；B晶体长条的宽度，即为成品配对晶体中每片晶体的与通光方向垂直且与镀电极面平行的边的长度；C为晶体长条的长度；1为晶体长条需要镀电极的上表面；2为与上表面相对的需要镀电极的下表面。

如图3、图4所示，一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条的上下方向的长度为需求长度尺寸的2~4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).对晶体长条的左右端面也就是晶体长条的与通光方向平行的侧面常规成型，并上盘，然后再对晶体长条的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

4).对步骤3)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

5).对步骤4)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜；

6).镀膜完成后，将晶体长条再次进行切割，沿通光方向切割，将晶体长条上下面间的长度切割成为实际需要的尺寸；

7).镀电极操作，在切割完成的每片晶体的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场，至此晶体的加工完成。

所述步骤7)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

所述步骤5)中镀膜的要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

前述的镀电极的方法是一种常规工艺，在此不再赘述。

本发明中根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜是一种根据具体情况实施的一种常规的工艺步骤，镀膜操作是常规的工艺，在此不再赘述。

实施例3：图6中，A为晶体长条的高度，即成品配对晶体中两镀电极面之间的距离；B晶体长条的宽度，即为成品配对晶体中每片晶体的与通光方向垂直且与镀电极面平行的边的长度；C为晶体长条的长度；1为晶体长条需要镀电极的上表面；2为与上表面相对的需要镀电极的下表面。

如图5、图6所示，一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条前后方向的长度为需求长度尺寸的2~4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).镀电极操作，在晶体长条的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场；

4)镀电极之后，对晶体长条的左右端面，也就是晶体长条与通光方向平行的侧面常规成型；

5)对步骤4)成型完成的晶体长条再次进行切割，沿与通光方向垂直的方向切割，将晶体长条前后面间的长度切割成为实际需要的尺寸；

6)对步骤5)完成切割的晶体进行上盘，然后再对晶体的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

7).对步骤6)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

8).对步骤7)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜，至此晶体的加工完成。

所述步骤3)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

所述步骤8)中镀膜的要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

前述的镀电极的方法是一种常规工艺，在此不再赘述。

本发明中根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜是一种根据具体情况实施的一种常规的工艺步骤，镀膜操作是常规的工艺，在此不再赘述。

Claims (9)

1.一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条左右方向的长度为需求长度尺寸的2-4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).镀电极操作，在晶体长条的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场；

4).镀电极之后，对晶体长条的左右端面也就是晶体长条的与通光方向平行的侧面常规成型，并上盘，然后再对晶体长条的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

5).对步骤4)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

6).对步骤5)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜；

7).镀膜完成后，将晶体长条再次进行切割，沿通光方向切割，将晶体长条左右面间的长度切割成为实际需要的尺寸，至此晶体的加工完成。

2.根据权利要求1所述的激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于：所述步骤3)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

3.根据权利要求1所述的激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于：所述步骤6)中的镀膜要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

4.一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条的上下方向的长度为需求长度尺寸的2-4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).对晶体长条的左右端面也就是晶体长条的与通光方向平行的侧面常规成型，并上盘，然后再对晶体长条的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

4).对步骤3)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

5).对步骤4)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜；

6).镀膜完成后，将晶体长条再次进行切割，沿通光方向切割，将晶体长条上下面间的长度切割成为实际需要的尺寸；

7).镀电极操作，在切割完成的每片晶体的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场，至此晶体的加工完成。

5.根据权利要求4所述的激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于：所述步骤7)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

6.根据权利要求4所述的激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于：所述步骤5)中的镀膜要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

7.一种激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1).切割晶体长条，使晶体长条的高度和宽度满足需求尺寸的加工要求，即在需求尺寸的基础上，保证加工需要的余量；在保证晶体内部质量没有瑕疵的前提下，晶体长条前后方向的长度为需求长度尺寸的2-4倍；

2).对步骤1)切割完成的晶体长条的需要镀电极的上、下表面常规成型；

3).镀电极操作，在晶体长条的需要镀电极的上、下表面镀金属电极，起到导电作用，在加电压下在晶体内部形成均匀稳定电场；

4)镀电极之后，对晶体长条的左右端面，也就是晶体长条与通光方向平行的侧面常规成型；

5)对步骤4)成型完成的晶体长条再次进行切割，沿与通光方向垂直的方向切割，将晶体长条前后面间的长度切割成为实际需要的尺寸；

6)对步骤5)完成切割的晶体进行上盘，然后再对晶体的前后表面常规成型，使其满足抛光的要求；

7).对步骤6)成型完成的晶体长条的前后表面常规抛光；

8).对步骤7)抛光完成的晶体长条的前后表面镀膜操作，根据不同的实际使用要求进行不同的镀膜，至此晶体的加工完成。

8.根据权利要求7所述的激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于：所述步骤3)中的镀金属电极采用以金属铬打底，金或银或铜或钛镀电极的方法，所镀电极的厚度为100-2000nm。

9.根据权利要求7所述的激光调Q器件中使用的配对晶体的加工方法，其特征在于：所述步骤8)中的镀膜要求是在对应波长下反射率＜0.5％。

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