[发明专利]一种微型声光调Q装置

说明书

技术领域

本发明涉及声光装置，尤其是一种微型声光调Q装置。

背景技术

声光调Q装置是利用声光效应调节激光谐振腔Q值的一种光电子装置。具有衍射损耗高、光学透过率高、无机械部件、控制方便等特点，在固体激光器激光谐振腔调Q领域有着广泛应用。

传统的声光调Q装置声光介质尺寸相对较大、功耗较高，一般在5瓦至数十瓦范围；装置中往往采用风冷、水冷、散热片等辅助制冷手段，装置整体尺寸较大，且通光方向长度一般在20mm以上。随着固体激光器的微型化发展，传统的声光调Q装置不适合于微型化、短腔长的固体激光器激光谐振腔调Q应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种微型声光调Q开关装置，可满足整体腔长小于20mm的微型激光器调Q应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种微型声光调Q装置，包括底座、声光介质、压电换能器、匹配电路、带单端射频插头的高频连接线，声光介质包含入光面、出光面、通声面、上侧面、下侧面和吸声面；其特征在于：在底座上表面开设有声光介质放置腔，声光介质位于声光介质放置腔内，并使声光介质的下侧面和吸声面分别通过导热胶粘接在声光介质放置腔的底部和侧壁上，声光介质上侧面与底座上表面平齐；压电换能器安装于声光介质通声面；在底座上表面安装有电路腔并将声光介质封盖，电路腔底部下表面与声光介质上侧面间填充导热胶；匹配电路安装于电路腔内部，压电换能器与匹配电路间利用金属引线连接；高频连接线不带射频插头的一端焊接于匹配电路板上，高频连接线带射频插头的那端从电路腔侧面伸出腔体外，在电路腔顶部利用硅橡胶粘接有盖板。

所述压电换能器通过金属薄膜安装于声光介质通声面，金属薄膜材料为Sn、In、Au或Ag，金属薄膜为单层或多层结构。

所述声光介质为特定不规则六面体的氧化碲介质，声光介质的入光面与出光面平行，均为光滑平面，与氧化碲介质[100]轴或[010]轴方向垂直；上侧面与下侧面平行，均为粗糙面，与入光面和出光面垂直分布。

所述通声面为光滑平面，其法线方向与上侧面和下侧面平行，并与氧化碲介质[001]轴向形成特定夹角A，该特定夹角A以保证输入光垂直进入声光介质入光面即能产生声光衍射。

所述吸声面为粗糙面，平行于氧化碲介质[100]轴或[010]轴方向，与下侧面呈特定钝角B分布，以消除声场反射对装置性能带来的影响。

本发明的工作原理为：射频电信号从高频连接线进入声光装置，经匹配电路板作用于压电换能器，压电换能器将射频信号转化为对应频率的超声波，经金属薄膜耦合进入声光介质，对介质折射率进行周期性调制形成折射率光栅；当入射光经入光面进入折射率光栅时发生布拉格衍射，衍射光从出光面输出，衍射光方向与入射光传播方向空间分离。声光调Q装置安装于激光谐振腔内部，当声光调Q装置产生衍射时，衍射光偏离入射光方向，腔内Q值增大，光路被关断，使腔内激光晶体反转粒子数大量积累。当声光调Q装置停止衍射时，腔内Q值降低，光路打开，激光晶体反转粒子数被瞬间消耗，转变为腔内激光能量，形成峰值功率很高的激光脉冲输出。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明通过层状结构实现了声光调Q装置的微型化，整体尺寸≤18mm×7mm×18mm，通光方向长度≤7mm，整体尺寸及通光方向长度远小于传统声光调Q装置，适用于腔长≤20mm的微型固体激光器激光谐振腔。

2.本发明声光调Q装置，声光介质在小尺寸、低功耗下即能获得高衍射效率，装置功耗低于2瓦，无需额外增加风冷、水冷、散热片等辅助制冷手段。

附图说明

图1-本发明声光调Q装置一种实施例结构示意图。

图2-图1俯视图。

图3-本发明声光介质一种实施例结构示意图。

图4-图3中声光介质另一角度结构示意图。

其中：1-1底座；1-2压电换能器；1-3电路腔；1-4盖板；1-5带单端射频插头的高频连接线；1-6盖板；2声光介质；2-1入光面；2-2通声面；2-3出光面；2-4上侧面；2-5吸声面；2-6下侧面。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。