孔完全貫穿下壓蓋，螺紋孔2-2的直徑略小于固定圓孔1-2的直徑，安裝拉伸彈簧時，通過調(diào)節(jié)螺釘可以使入射耦合棱鏡、非線性光學(xué)晶體、出射耦合棱鏡受力更加均勻。本發(fā)明的裝置固定拉伸彈簧之前，將螺釘設(shè)置于固定圓孔和螺紋孔內(nèi)，固定上壓蓋和下壓蓋；拉伸彈簧固定好后，將螺釘擰出，由拉伸彈簧連接上壓蓋和下壓蓋，上壓蓋的下表面的結(jié)構(gòu)以及下壓蓋的下表面的結(jié)構(gòu)分別如圖2、圖3所示。
[0032]上壓蓋和所述下壓蓋的材質(zhì)均為低溫下具有優(yōu)異屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率的鋁合金(編號為2519或LD5)或低溫鋼；所述拉伸彈簧為低溫彈簧。入射耦合棱鏡為S12,出射耦合棱鏡為CaF2;非線性光學(xué)晶體為KBBF晶體、CBBF晶體或RBBF晶體。
[0033]本發(fā)明的裝置安裝時，先將入射耦合棱鏡3、非線性光學(xué)晶體5和出射耦合棱鏡4光膠在一起，再將下壓蓋2、光膠后的耦合器件和上壓蓋I從下往上依次放置，然后再將螺釘設(shè)置于螺紋孔2-2和固定圓孔1-2內(nèi)，螺釘?shù)捻敳拷佑|固定圓孔1-2的底部，此時上壓蓋I的下表面和下壓蓋2的上表面相互平行且兩面之間的距離略大于非線性光學(xué)晶體5的厚度，再把橫桿7設(shè)置于上壓蓋I的圓形通孔1-3和下壓蓋2的方形槽2-3內(nèi)并將拉伸彈簧6的兩端分別掛在橫桿7，最后緩慢擰出螺釘，上壓蓋I和下壓蓋2僅靠拉伸彈簧6來固定。
[0034]所述入射耦合棱鏡3是底面為三角形的柱體，其入射面位于所述上壓蓋的缺口處；所述出射耦合棱鏡為底面為梯形的柱體，其出射面位于所述下壓蓋的缺口處；基頻激光從上壓蓋I的左側(cè)中間空缺區(qū)域垂直射入入射耦合棱鏡3，進(jìn)入非線性光學(xué)晶體5并按相位匹配方向傳播，同時產(chǎn)生變頻激光，變頻激光耦合進(jìn)出射耦合棱鏡4，變頻激光的偏振方向在耦合棱鏡4的主平面內(nèi)，然后變頻激光以布儒斯特角從出射耦合棱鏡4輸出并通過下壓蓋2的右側(cè)中間空缺區(qū)域。
[0035]本發(fā)明的裝置的工作環(huán)境從室溫到低溫，上壓蓋1、下壓蓋2、入射耦合棱鏡3、出射耦合棱鏡4、非線性光學(xué)晶體5會發(fā)生形變，從而產(chǎn)生應(yīng)力。產(chǎn)生的豎直方向的應(yīng)力可以通過4根垂直于光膠面的拉伸彈簧6的伸縮來消減，使光膠面不易開裂，實現(xiàn)變頻輸出，有利于獲得更高的功率和更短波長的激光輸出。
[0036]圖4為本發(fā)明的另一個較佳實施例的一種應(yīng)力自適應(yīng)的光學(xué)變頻裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；本實施例記載的，其結(jié)構(gòu)與上一實施例的技術(shù)方案基本相似，區(qū)別在于:下壓蓋2與實施例一中的上壓蓋I結(jié)構(gòu)相同，且出射耦合棱鏡4與實施例一中的入射耦合棱鏡3形狀相同，基頻激光水平垂直射入入射耦合棱鏡3，變頻激光以小角度從出射耦合棱鏡4輸出并通過下壓蓋2的右側(cè)中間空缺區(qū)域，對變頻光在出射耦合棱鏡4的偏振態(tài)沒有要求。該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，設(shè)計簡單，使用方便等優(yōu)點。
[0037]本發(fā)明的裝置通過拉伸彈簧連接上壓蓋和下壓蓋來固定，拉伸彈簧垂直于非線性光學(xué)晶體與入射耦合棱鏡和出射耦合棱鏡的光膠面。該器件在常溫下裝配、低溫下使用，當(dāng)外界溫度變化時各個器件形變所產(chǎn)生的垂直于光膠面的應(yīng)力可以通過拉伸彈簧的伸縮得以消減，從而光膠面不易開裂，實現(xiàn)變頻輸出；本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，且在低溫下工作時光膠面不容易開裂，利于更高功率或更短波長的變頻激光輸出。
[0038]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)力自適應(yīng)的光學(xué)變頻裝置，所述裝置包括上壓蓋、下壓蓋、入射耦合棱鏡、出射耦合棱鏡、非線性光學(xué)晶體和拉伸彈簧，其特征在于，所述入射耦合棱鏡固定于所述上壓蓋內(nèi)，所述出射耦合棱鏡固定于所述下壓蓋內(nèi)；所述入射耦合棱鏡與非線性光學(xué)晶體之間形成第一光膠面，所述非線性光學(xué)晶體與出射耦合棱鏡之間形成第二光膠面，所述第一光膠面與第二光膠面平行；所述上壓蓋和下壓蓋通過所述拉伸彈簧連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述拉伸彈簧的拉伸方向與所述第一光膠面垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述上壓蓋的邊緣不同位置設(shè)置導(dǎo)向通孔，所述下壓蓋在與所述上壓蓋對應(yīng)的位置設(shè)置導(dǎo)向通孔；所述拉伸彈簧設(shè)置于所述上壓蓋的導(dǎo)向通孔和對應(yīng)的所述下壓蓋的導(dǎo)向通孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述上壓蓋設(shè)置4個所述導(dǎo)向通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述上壓蓋和下壓蓋均設(shè)置容置空間，所述容置空間用于放置橫桿，所述橫桿用于懸掛所述拉伸彈簧的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述容置空間為圓形孔或方形槽； 所述圓形孔的中心線與所述導(dǎo)向通孔的中心線相交，并且所述圓形孔與所述導(dǎo)向通孔垂直； 所述方形槽的橫截面與所述導(dǎo)向通孔的中心線垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述上壓蓋下表面的所述導(dǎo)向通孔臨近位置設(shè)置固定圓孔，所述下壓蓋的對應(yīng)所述固定圓孔位置處設(shè)置完全貫穿的螺紋孔，所述拉伸彈簧固定所述裝置之前，將螺釘設(shè)置與所述圓孔和所述螺紋孔內(nèi)，固定所述上壓蓋和所述下壓蓋；所述拉伸彈簧固定好后，將所述螺釘擰出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的裝置，其特征在于，所述上壓蓋和所述下壓蓋的材質(zhì)均為鋁合金或低溫鋼；所述鋁合金為編號為2519或LD5的鋁合金； 所述拉伸彈簧為低溫彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的裝置，其特征在于，所述入射耦合棱鏡為S12，所述出射耦合棱鏡為CaF2JZf述非線性光學(xué)晶體為KBBF晶體、CBBF晶體或RBBF晶體。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)力自適應(yīng)的光學(xué)變頻裝置，所述裝置包括上壓蓋、下壓蓋、入射耦合棱鏡、出射耦合棱鏡、非線性光學(xué)晶體以及拉伸彈簧；所述上壓蓋和下壓蓋通過所述拉伸彈簧連接，拉伸彈簧垂直于非線性光學(xué)晶體與入射耦合棱鏡和出射耦合棱鏡的光膠面。本發(fā)明的裝置能夠在溫度變化時，各個器件形變所產(chǎn)生的作用于光膠面的應(yīng)力可以通過拉伸彈簧的伸縮得以消減，使光膠面不易開裂。
【IPC分類】G02F1-35
【公開號】CN104570543
【申請?zhí)枴緾N201410805386
【發(fā)明人】宗楠, 代世波, 彭欽軍, 王志敏, 張申金, 楊峰, 張豐豐, 許祖彥
【申請人】中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月19日