[发明专利]一种加工紫外胶合晶体的方法

说明书

技术领域

本发明属于晶体加工技术领域，具体涉及一种加工紫外胶合晶体的方法。

背景技术

紫外胶合晶体是产生低功率绿光的最为经济的方案。将掺钕钒酸钇(ND:YVO4)晶体和磷酸氧钛钾(KTP)晶体通过紫外胶胶合在一起，在ND:YVO4端通光面镀对1064nm和532nm的高反膜同时对808nm高透，在KTP端通光面镀对1064nm高反同时对532nm高透的薄膜，就能组成一个非常简单的激光腔，加上808nm的LD泵浦就能产生绿光。通常的加工方法为晶体毛坯切割之后，经过研磨抛光，加工到所需要的精度，然后分别在晶体的一个端面上镀膜，然后用紫外胶胶合、固化，切割成小片，装上铜制散热支架即可。现有工艺步骤繁琐，镀膜很难控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种加工紫外胶合晶体的方法，将紫外胶合和低温等离子镀膜技术相结合，颠覆传统生产工艺，缩短加工周期，提高加工效率，更促进产品质量的提升。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种加工紫外胶合晶体的方法，包括以下步骤：

将磷酸氧钛钾（KTP）晶体和掺钕钒酸钇（ND:YVO4）晶体抛光进行第一次清洗，然后将紫外胶点在掺钕钒酸钇晶体的抛光面上，磷酸氧钛钾晶体的抛光面与紫外胶接触涂匀，放在光学比较仪上，调整磷酸氧钛钾晶体和掺钕钒酸钇晶体发射像重合，用紫外灯照射进行初步固化，然后进行深固化，第二次清洗，采用低温冷镀的离子溅射工艺镀膜，镀膜完成后测试镀膜指标，合格后进行第三次清洗，进行初步出光测试，切割，第四次清洗，装配，固定，性能测试合格后包装封存。

作为优选的技术方案，所述抛光包括以下步骤：将磷酸氧钛钾晶体毛坯和掺钕钒酸钇晶体毛坯用内圆切割机切割成10×10mm的毛坯片，磷酸氧钛钾晶体的切割角度为90°、23.3°，厚度为2.5mm，掺钕钒酸钇晶体切割角度为90°、0°，厚度为1mm，切割角度由X射线衍射仪确定，晶体切割完毕后，在研磨机上用金刚砂修整面型，用氧化铈抛光粉在抛光机上进行粗抛，然后将晶体采用光胶的方法粘结在光胶板上，光胶板的平面度为λ/10，平行度≤2秒，用钻石粉进行细抛，要求晶体基片平面度达到λ/6，平行度≤5秒，光洁度为40/20。

作为优选的技术方案，所述第一次清洗采用有机溶剂进行去蜡去油清洗。

作为优选的技术方案，所述有机溶剂为丙酮和乙醇。

作为优选的技术方案，所述紫外胶的用量为每平方厘米掺钕钒酸钇晶体点3mL紫外胶。

作为优选的技术方案，所述紫外灯照射的时间为30s。

作为优选的技术方案，所述深固化是将初步固化的磷酸氧钛钾晶体和掺钕钒酸钇晶体放入固化箱中固化12h。

作为优选的技术方案，所述第二次清洗采用体积比为1:1的乙醚和乙醇的混合溶液进行表面的精细清洗。

作为优选的技术方案，所述采用低温冷镀的离子溅射工艺镀膜包括以下步骤：将第二次清洗后的磷酸氧钛钾晶体基片和掺钕钒酸钇晶体基片装入镀膜夹具之中，然后装入镀膜设备中，启动镀膜设备，进行真空获取，当真空度达到5×10E-6Torr时，准备镀膜，启动镀膜程序，进行自动化镀膜过程。

作为优选的技术方案，所述镀膜的温度为0～80℃。

作为优选的技术方案，所述磷酸氧钛钾晶体所镀的膜系为HR1064或HT532，要求R>99.8%1064nm，T>95%532nm。

作为优选的技术方案，所述掺钕钒酸钇晶体所镀的膜系为HR1064&532或HT808，要求R>99.8%1064nm&532nm，T>95%808nm。

作为优选的技术方案，所述第三次清洗采用丙酮或体积比为1:1的乙醇和乙醚的混合液清洗。

作为优选的技术方案，所述初步出光测试是在25±2度的温度环境下，将第三次清洗完成后胶合组件放入测试系统中进行出光功率测试，绿光功率高于15毫瓦以上进入下步程序进行切割。

作为优选的技术方案，所述切割是将胶合组件固定在石墨块上，放入线切割设备进行切割，切成1×1mm的片子。

作为优选的技术方案，所述第四次清洗采用体积比为1:1的乙醇和乙醚的混合液清洗去油后进行装配。

作为优选的技术方案，所述固定是采用导热胶将装配好的胶合组件固定在铜制散热支架上。

作为优选的技术方案，所述性能测试是进行功率和光斑形状的测试，要求功率高于20毫瓦，光斑形状为圆形，周围无散射。