電光調(diào)q開關雙晶體配對夾持工裝及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光器技術領域，具體為一種電光調(diào)Q開關雙晶體配對夾持工裝及其使用方法。
【背景技術】
[0002]電光調(diào)Q開關是一種光開關器件，廣泛用于激光器中，以獲得高脈沖，窄脈寬的激光輸出。目前常用的電光調(diào)Q開關由KDP(KH2P04)、LN(LiNb03)、RTP(RbTi0P04)等晶體制作而成。LN晶體由于具有光折變、壓電等性能，其光損傷閾值較低，不能用于高重復頻率、高脈沖的激光器中；KDP晶體由于電光系數(shù)太小，其半波電壓常達到5000-6000V，且具有潮解性能，限制了其廣泛應用；KTP晶體類(包含RTP，RbTi0P04)是公認的電光品質(zhì)因數(shù)最好的材料，但該類晶體具有雙折射性能，為了抵消靜態(tài)雙折射效應引起的相位差，同時又能補償溫度變化引起的相位差，該類晶體通常配對使用。其配對方法是:將兩塊尺寸完全相同的晶體串聯(lián)，且第二塊晶體繞光傳播方向的主軸旋轉90°。這種晶體配對的方法還有一個好處是降低了電光調(diào)Q開關的半波電壓，因為KTP類電光調(diào)Q開關一般作為橫向電光調(diào)制，串聯(lián)后其通光方向長度增加為2倍，因此其半波電壓降低一半。
[0003]目前配對的兩塊晶體為相同的長方體，二晶體固定于V型金屬支架，同時此支架支撐晶體也作為一個電極，導電銀膠作為粘接劑固定KTP類晶體于支架。配對成功的理想結果是前后兩塊晶體的三個主軸完全平行，也就是兩塊晶體三個方向的棱均相互平行，此時垂直入射的光透過配對的晶體后在觀察屏上只出現(xiàn)一個光斑，成功配對晶體所制作的電光調(diào)Q開關具有最好的消光比。當兩塊晶體的三個主軸未能完全平行，垂直入射的光透過時由于干涉作用將在觀察屏上出現(xiàn)2個或更多個光斑，嚴重影響了激光器的關斷性能。
[0004]雖然現(xiàn)有配對晶體的支撐V型架可輔助晶體定位，但支架和晶體都較小，任何輕微觸碰都會改變晶體位置，在粘接晶體時難以調(diào)節(jié)、準確配對定位，粘接后也不易進行處理固化。因而目前雙晶體電光調(diào)Q開關配對的操作難度高，費時費力，效率低，而且配對的成功率也無法保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是設計一種電光調(diào)Q開關雙晶體配對夾持工裝，包括鎖緊裝置和底座，鎖緊裝置的定位塊上的梯形槽與V型支架底部相配合，鎖緊裝置的定位孔與底座的定位桿配合。
[0006]本發(fā)明的另一目的是設計上述電光調(diào)Q開關雙晶體配對夾持工裝的使用方法，V型支架插在鎖緊裝置的定位塊上的梯形槽內(nèi)固定，鎖緊裝置插在底座上固定，V型支架固定在本夾持工裝上完成導電膠的涂抹、晶體定位及加熱固化導電膠。
[0007]本發(fā)明設計的一種電光調(diào)Q開關雙晶體配對夾持工裝，與雙晶體的V型支架相配合，所述V型支架底部垂直于底面的截面為等腰三角形，該等腰三角形頂角為直角。V型支架底部(沿長度方向分為前中后三部分，前部一個側面向上延伸形成前平臺，后部另一個側面向上延伸形成后平臺，中部有一用于與激光器連接的、垂直于V型支架底面的的通孔，前后平臺上各有一凸臺，凸臺的上沿與底面平行，且與底面的距離等于V型支架底部三角形的高度的3/4至I倍。前后平臺各置一晶體，凸臺卡住晶體下方，前后晶體繞光傳播方向的主軸成90°角。晶體的長度為L、寬度為W，前后平臺的長度為L?(L-0.5mm)，前后平臺的寬度為W?(W-0.5mm)。
[0008]本雙晶體配對夾持工裝包括鎖緊裝置和定位座。
[0009]鎖緊裝置包括底座和其上固接的長方體支架固定塊，底座底面為矩形平面，前后側面平行。底座底面中心有一與底面垂直的盲孔，為中心定位孔。
[0010]鎖緊裝置底座頂面上豎立支架固定塊，支架固定塊頂部有一與V型支架的底部相配合的梯形槽，該槽底面與底座底面平行，底座底面的中心定位孔的中心線位于梯形槽底面縱向垂直平分面上，梯形槽的深度小于V型支架前、后平臺上凸臺下沿至V型支架底面的距離、大于V型支架底部三角形高度的1/2。梯形槽與V型支架底部為間隙配合。梯形槽的長度大于V型支架長度的1/2。V型支架的底部插入梯形槽內(nèi)。
[0011]支架固定塊的梯形槽底面有一垂直于梯形槽底面的貫通前后側面的裂隙，裂隙深度為支架固定塊高度的3/4至I倍，裂隙底部為弧面。支架固定塊有一貫穿左右側面和裂隙的通孔，該孔中心線垂直于裂隙，且該中心線與梯形槽底面的距離小于裂隙深度的1/2。該孔在裂隙的一側為光孔、裂隙的另一側為螺紋孔，鎖緊螺栓通過光孔、旋入螺紋孔，鎖緊螺栓旋緊時，處于裂隙兩側的支架固定塊上半部并攏，使梯形槽夾緊插在其內(nèi)的V型支架底部。
[0012]鎖緊裝置底座的左側面和/或右側面分別向左右外側上方傾斜、與底面成45度角，左、右側面各有一個通孔，為左、右定位孔，左、右定位孔分別與左、右側面垂直。左、右定位孔與中心定位孔的孔徑相等。
[0013]梯形槽左、右側面向上延長相交的直線與底座底面平行，該直線與底座底面的距離、及與底座左、右側面的距離相等。
[0014]左、右定位孔中心線與中心定位孔的中心線在同一平面上，該平面垂直于底座底面。
[0015]定位座的底面為平面，上方為截面矩形的槽，定位座的截面為倒門形。矩形槽橫貫定位座左右側面，矩形寬度大于鎖緊裝置底座的厚度，即大于鎖緊裝置底座前后側面的距離，矩形槽的槽底為平面、平行于定位座底面，矩形槽的槽底有垂直于定位座底面的定位桿，定位桿的直徑小于鎖緊裝置中心定位孔的孔徑，相互為間隙配合。定位桿的高度小于中心定位孔的深度。
[0016]鎖緊裝置的中心定位孔、左定位孔和右定位孔中的任一個插在定位桿上，鎖緊裝置卡嵌于定位座的矩形槽內(nèi)。
[0017]矩形槽的前壁有I?4個螺紋孔，孔的中心線平行于槽底，與槽底的距離為槽深的1/3至2/3。當鎖緊裝置卡嵌于定位座的矩形槽內(nèi)，固定螺栓從相應的螺紋孔旋入，鎖緊裝置被緊抵于槽壁固定。
[0018]本發(fā)明設計的電光調(diào)Q開關雙晶體配對夾持工裝的使用方法，采用本發(fā)明的雙晶體電光調(diào)Q開關配對用夾持工裝，具體步驟如下:
[0019]1、V型支架底部插入本夾持工裝的鎖緊裝置的梯形槽內(nèi)，旋緊鎖緊螺栓，夾緊V型支架底部；
[0020]I1、鎖緊裝置的中心定位孔插在豐夾持工裝和定位座的定位桿上，鎖緊裝置卡嵌于定位座的矩形槽內(nèi)，旋緊固定螺栓，將鎖緊裝置緊抵于槽壁固定；
[0021]II1、在固定于鎖緊裝置的V型支架的前、后平臺上涂抹導電劑，兩塊晶體分別放在V型支架的前、后平臺上；
[0022]IV、夾持工裝置于檢測光的光路上，檢測光垂直入射、通過夾持工裝上固定的V型支架上的兩塊晶體，由于V型支架固定于夾持工裝，不會晃動，可從容微調(diào)晶體位置，使觀察屏只出現(xiàn)一個光斑；
[0023]V、調(diào)節(jié)后，靜置3?10分鐘，旋松固定螺栓，取下鎖緊裝置，鎖緊裝置與粘有雙晶體的V型支架一起置于烘箱加熱；
[0024]V1、導電膠固化后，旋松鎖緊螺栓，從鎖緊裝置上取下V形支架，完成雙晶體配對。
[0025]當鎖緊裝置底座的左、右側面分別向左右外側上方傾斜、與底面成45度角，左、右側面各有一個分別與左、右側面垂直的左、右定位孔，左、右定位孔與中心定位孔的孔徑相等；所述步驟II中，鎖緊裝置的中心定位孔和左、右定位孔均可插在夾持工裝定位座的定位桿上。
[0026]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種電光調(diào)Q開關雙晶體配對夾持工裝及其使用方法的優(yōu)點為:1、本夾持