[发明专利]一种具有电极组的环形激光器及其电极组的制作方法

权利要求书

1.一种具有电极组的环形激光器，其特征在于，包括一个谐振腔体（1），该谐振腔体（1）上包括有电极组（2），光学镜（3）和若干条通光孔道；谐振腔体（1）内部充填有氦氖混合气体；所述电极组（2）是由电极导体（2.1）与玻璃环片（2.2）通过连接层（2.3）热压连接而成；所述连接层（2.3）是：电极导体（2.1）与玻璃环片（2.2）相对的封接位置上分别沉积的种子层（2.33），该种子层（2.33）上沉积的过渡层（2.32），该过渡层（2.32）上制作的活性反应层（2.31），以及夹在电极导体（2.1）的活性反应层（2.31）与玻璃环片（2.2）的活性反应层（2.31）之间的焊料层环片（2.34）；所述的电极组（2）有阴极电极组（2.01）和阳极电极组（2.02）；电极组（2）是通过其玻璃环片（2.2）与谐振腔体（1）用光胶（4）密封贴接。

2.根据权利要求1所述的具有电极组的环形激光器，其特征在于，所述阳极电极组（2.02）有小阳极电极组（2.02’）和大阳极电极组（2.02’’）。

3.根据权利要求1所述的具有电极组的环形激光器，其特征在于，玻璃环片（2.2）的材料与谐振腔体（1）的材料相同，主要选自微晶玻璃，或二氧化硅；所述电极导体（2.1）材料为金属材料。

4.根据权利要求1所述的具有电极组的环形激光器，其特征在于，种子层（2.33）和过渡层（2.32）的材料均为金属。

5.根据权利要求1所述的具有电极组的环形激光器，其特征在于，所述的活性反应层（2.31）由两种或两种以上具有混合负热值的材料经纳米薄膜交替蒸镀，或由纳米颗粒丝网印刷而成的层状结构。

6.根据权利要求1所述的具有电极组的环形激光器，其特征在于，所述种子层（2.33）材料主要是Cr，过渡层（2.32）材料主要是Au，活性反应层（2.31）材料选自 Al、Ni、Ti、Si、Nb和Mo其中两种或两种以上组合。

7.根据权利要求1所述的具有电极组的环形激光器，其特征在于，焊料层环片（2.34）的材料是高熔点焊料，选自金锡合金焊料，或锡银铜合金焊料。

8.根据权利要求1所述的具有电极组的环形激光器，其特征在于，阴极电极组（2.01）的阴极玻璃环片（2.21）加工成凸台形状，并深入电极导体（2.1）内，深入部分高度为阴极电极导体(2.11)的封接端面至阴极玻璃环片(2.21)凸台端面距离h，该高度h的选值范围为2～7毫米。

9.一种用于环形激光器的电极组制作方法，其特征在于，电极组（2）是由电极导体（2.1）与玻璃环片（2.2）通过连接层（2.3）热压连接而成；所述连接层（2.3）是：电极导体（2.1）与玻璃环片（2.2）相对的接触面上分别镀制的种子层（2.33），该种子层（2.33）上的过渡层（2.32），该过渡层（2.32）上的活性反应层（2.31），以及焊料层环片（2.34）夹在电极导体（2.1）的活性反应层（2.31）与玻璃环片（2.2）的活性反应层（2.31）之间的焊料层环片（2.34）；所述的电极组（2）是阴极电极组（2.01）和阳极电极组（2.02）；电极组的制备方法包括下述步骤：

A、 沉积种子层和过渡层：用半导体微加工方法分别在电极导体（2.1）和玻璃环片（2.2）相对的的封接位置上先沉积种子层（2.33），然后在种子层（3）上沉积过渡层（2.32）；

B、制作活性反应层：用丝网印刷，或真空蒸镀方法，分别在A步骤已完成的过渡层（2.32）上制作活性反应层（2.31）；

C、激发活性反应层：先将B步骤电极导体（2.1）与玻璃环片（2.2）生长的两活性反应层（2.31）中间放置焊料层环片（2.34），然后对电极导体（2.1）和玻璃环片（2.2）向两者中间方向施压，再通过一个较小能量的初始激励，激发活性反应层（2.31）发生固相反应；

D、热压焊接电极导体和玻璃环片：由C步骤使活性反应层（2.31）发生自蔓延放热反应，在封接界面瞬间产生局部高温，大量热量熔化焊料，在一定压力作用下使玻璃环片（2.2）与电极导体（2.1）实现气密性封接，最后形成电极组（2）。

10.根据权利要求9所述的电极组制作方法，其特征在于，步骤C中所述的对电极导体（2.1）和玻璃环片（2.2）向两者中间方向施压，其压力是通过弹簧或重物施加在电极导体（2.1）上，或同时施加在玻璃环片（2.2）上；所述较小能量的初始激励，其能量激励为电火花，或激光，或聚焦光束，或感应涡电流。