CN116031744B - 一种大口径纵向电光器件及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大口径纵向电光器件及制造方法，大口径纵向电光器件应用于电光Q开关中，电光Q开关沿光束方向依次包括输出镜、激光棒、偏振器、电光器件和后镜，电光器件的外部沉积有导电薄膜，电光器件的内部沉积有光学薄膜，且光学薄膜和导电薄膜共面沉积。本发明通过在电光器件处实现光学薄膜和导电薄膜的共面沉积，实现大口径、短光程的电光器件，解决传统电光器件中端面光学、侧面导电结构而引起的光程随口径增大而增大，造成光的传输限制。

Description

一种大口径纵向电光器件及制造方法
技术领域
本发明属于激光技术领域，具体涉及一种大口径纵向电光器件及制造方法。
背景技术
由半导体激光光源的技术应用日益成熟，由LD（LaserDiod激光二极管）作为泵浦源的全固态激光器大大缩减的传统的激光器结构，实现了极紧凑谐振腔的激光器设计，使超短脉冲激光的获得长足的进步。
而作为压缩激光建立时间，提高激光光源单脉冲峰值功率的重要手段之一的电光调制元件，也面临了新的技术要求。即在很紧凑的激光谐振腔内加入电光调制元件要尽可能的减少由于本身器件的几何尺寸过大而引起的谐振腔长大幅增加，从而无法获得预期的超短脉冲光源。
基于纵向电光效应与器件材料的几何尺寸（纵横比）无关的特性，可以获得较大通光口径，且光程较短的电光器件。大的通光口径能够带来更大光通量的调制增益，就能同时实现大能量，高峰值功率的超短脉冲激光的实现。
目前常规的圆柱状环形电极纵向电光元件，晶体器件的长度还是受到通光口径增大而通光长度要随之增加的影响，从而会破坏紧凑谐振腔结构的获得，进而使超短脉冲的激光建立失败。
发明内容
针对上述的不足，本发明提供了一种大口径纵向电光器件及制造方法，实现电光器件在实现较大通过口径的同时，获得较小的光程。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种大口径纵向电光器件，应用于电光Q开关中，电光Q开关沿光束方向依次包括输出镜、激光棒、偏振器、电光器件和后镜，电光器件的外部沉积有导电薄膜，电光器件的内部沉积有光学薄膜，且光学薄膜和导电薄膜共面沉积。本发明通过在电光器件处实现光学薄膜和导电薄膜的共面沉积，实现大口径、短光程的电光器件，解决传统电光器件中端面光学、侧面导电结构而引起的光程随口径增大而增大，造成光的传输限制。
进一步地，电光器件的端面的外边缘形成设置导电薄膜的倾斜面。倾斜面相较于端面而言倾斜设置，通过设置倾斜面，相较于平面而言，能够增大面积，从而更多地实现导电薄膜的覆膜，对内部光学薄膜进行保护。
进一步地，电光器件的端部形成有圆角，倾斜面形成于圆角。圆角过渡更加光滑，从而更好地实现导电薄膜的覆膜。
进一步地，倾斜面环绕端面设置。
进一步地，电光Q开关还包括支撑电光器件的绝缘保护支架。
进一步地，绝缘保护支架由陶瓷、高分子材料和光学匹配液制成。绝缘效果更好，从而便于实现更短通光尺寸的大口径电光器件。
进一步地，电光Q开关还包括位于电光器件和后镜之间的检偏器。
进一步地，电光器件为泡克耳斯盒。
本发明还提供了一种大口径纵向电光器件的制造方法，应用于上述的大口径纵向电光器件，制造方法包括：
S1：根据激光参数选择电光器件的切向及几何参数；
S2：通过光学薄膜和导电薄膜共面沉积掩模板实现光学薄膜和导电薄膜共面沉积；
S3：组装电光器件。
附图说明
图1用以说明本发明中电光器件的一种示意性实施方式的安装示意图；
图2用以说明本发明中电光器件的另一种示意性实施方式的安装示意图；
图3用以说明本发明中电光器件的一种示意性实施方式的结构示意图。
附图标记：
1、输出镜，2、激光棒，3、偏振器，4、电光器件，41、倾斜面，5、后镜，6、检偏器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态，即产品的行进方向为参考的，而不应该认为是具有限定性的。
另外，还需要说明的是，本发明实施例中所提到的“相对运动”等动态用语，不仅是位置上的变动，还包括转动、滚动等位置上没有发生相对变化，但状态却发生改变的运动。
最后，需要说明的是，当组件被称为“位于”或“设置于”另一个组件，它可以在另一个组件上或可能同时存在居中组件。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
如图1至图3所示的一种大口径纵向电光器件，应用于电光Q开关中，电光Q开关可以在对激光光束产生非常小或者非常高损耗之间快速转换。这一器件通常用在激光器谐振腔中，实现对激光器进行有源的Q开关，这是一种产生短的强脉冲的方法，脉冲长度在纳秒范围，偏振器3件属于光学薄膜元件，可以实现小尺寸的器件设计，甚至由激光工作物质（激光棒2）通过光学设计同时实现偏振器3件的功能，剩下的就是电光器件4的尺寸影响了，所以能实现短光程大口径的电光调制元件是其关键，其中，基于纵向电光效应与器件材料的几何尺寸（纵横比）无关的特性，可以获得较大通光口径，且光程较短的电光器件4，且通过纵向电极的形位优化设计，可以获得比常规的纵向圆柱环状电场结构更紧凑的短光程元件。
如图1所示，电光Q开关沿光束方向依次包括输出镜1、激光棒2、偏振器3、电光器件4和后镜5，电光器件4的外部沉积有导电薄膜，电光器件4的内部沉积有光学薄膜，且光学薄膜和导电薄膜共面沉积，通过光学薄膜和导电薄膜共面沉积的方法，实现大口径，短光程的电光调制器件，解决传统的端面光学，侧面导电结构而引起的光程随口径增大，造成光的传输限制。
如图2所示，电光Q开关还包括位于电光器件4和后镜5之间的检偏器6。
具体的，电光器件4的端面的外边缘形成设置导电薄膜的倾斜面41；倾斜面41相较于端面而言倾斜设置，通过设置倾斜面41，相较于平面而言，能够增大面积，从而更多地实现导电薄膜的覆膜，对内部光学薄膜进行保护。
在本申请中，电光器件4的端部形成有圆角，倾斜面41形成于圆角；圆角过渡更加光滑，从而更好地实现导电薄膜的覆膜；具体的，倾斜面41环绕端面设置；由于倾斜面41形成于圆角处，且圆角由电光器件4的端部形成，因此形成的圆角位于电光器件4的边缘处，相应的，形成的倾斜面41位于端面的外侧，即为倾斜面41环绕端面设置。
在本申请中，由于电光器件4的内部覆有光学薄膜，因此电光器件4中心处贯通设置，而在进行覆膜时，电光器件4的中心口径根据实际需要进行导电薄膜和光学薄膜的覆膜；同时，根据实际的调制相位参数设定电光器件4的通光尺寸。
在本申请中，电光Q开关还包括支撑电光器件4的绝缘保护支架；绝缘保护支架由陶瓷、高分子材料和光学匹配液制成。绝缘效果更好，从而便于实现更短通光尺寸的大口径电光器件4。
在本申请中，电光器件为泡克耳斯盒；在施加电压时，通过泡克耳斯盒的激光偏振状态发生转变。
本发明还提供了一种大口径纵向电光器件的制造方法，应用于上述的大口径纵向电光器件，制造方法包括：
S1：根据激光参数选择电光器件的切向及几何参数；
S2：通过光学薄膜和导电薄膜共面沉积掩模板实现光学薄膜和导电薄膜共面沉积；
S3：组装电光器件。
其中，共面沉积掩模板根据电光器件的实际需要进行设计及加工，从而实现电光器件中导电薄膜与光学薄膜的共面沉积，此处不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种大口径纵向电光器件，应用于电光Q开关中，其特征在于，电光Q开关沿光束方向依次包括输出镜、激光棒、偏振器、电光器件和后镜，所述电光器件的外部沉积有导电薄膜，所述电光器件的内部沉积有光学薄膜，且所述光学薄膜和所述导电薄膜共面沉积，所述电光器件的端面的外边缘形成设置所述导电薄膜的倾斜面。
2.根据权利要求1所述的一种大口径纵向电光器件，其特征在于，所述电光器件的端部形成有圆角，所述倾斜面形成于所述圆角。
3.根据权利要求1所述的一种大口径纵向电光器件，其特征在于，所述倾斜面环绕所述端面设置。
4.根据权利要求1所述的一种大口径纵向电光器件，其特征在于，所述电光Q开关还包括支撑所述电光器件的绝缘保护支架。
5.根据权利要求4所述的一种大口径纵向电光器件，其特征在于，所述绝缘保护支架由陶瓷、高分子材料和光学匹配液制成。
6.根据权利要求1所述的一种大口径纵向电光器件，其特征在于，所述电光Q开关还包括位于所述电光器件和所述后镜之间的检偏器。
7.根据权利要求1所述的一种大口径纵向电光器件，其特征在于，所述电光器件为泡克耳斯盒。
8.一种大口径纵向电光器件的制造方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的大口径纵向电光器件，所述制造方法包括：
S1：根据激光参数选择所述电光器件的切向及几何参数；
S2：通过光学薄膜和导电薄膜共面沉积掩模板实现所述光学薄膜和所述导电薄膜共面沉积；
S3：组装所述电光器件。
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