[发明专利]一种具有高损伤阈值的声光Q开关

说明书

本发明涉及光电子技术领域，涉及一种具有高损伤阈值的声光Q开关，包括底座，所述底座内设置有水冷块，在底座的下部安装有与所述水冷块连通的水嘴，所述水冷块的侧壁上安装有声光介质，所述声光介质上表面设置有焊接层，所述焊接层上安装有换能器，所述换能器的上表面设置有表电极；所述表电极通过匹配网络、温度继电器连接到射频插座；所述声光介质为高纯度融石英或石英晶体，在声光介质的通光面上镀制了短波谱段的减反膜；本发明用高纯度融石英或石英晶体代替氧化碲晶体，能够大幅度提高短波声光Q开关的损伤阈值；采用高纯金或高纯银作为键合层材料能提高声光Q开关承受驱动电功率的能力，提高声光Q开关的衍射效率。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，尤其涉及一种抗激光损伤阈值较高的声光Q开关。

背景技术

声光Q开关是在激光腔内起调Q作用的关键部件，已经广泛应用于激光打标机、激光切割机等领域，它能迅速地把连续激光调Q成所需频率的高功率脉冲激光，具有衍射效率高、关断能力强、插入损耗小、重复频率高、控制方便、性能稳定可靠等特点。

随着光电子技术的发展，近年来短波激光器发展迅速，为了满足短波激光器的调Q要求，人们开发了以氧化碲为声光介质的声光Q开关。这种声光Q开关在使用过程中容易发生通光面被激光损坏的现象。

导致激光损坏通光面的主要原因是：氧化碲晶体的损伤阈值较低，无法承受较大的激光功率。

发明内容

针对上述技术问题，申请人发现可以选用氧化碲晶体制作短波声光Q开关，因为其光吸收低，能满足声光Q开关高透过率的要求；另外，融石英和石英晶体损伤阈值较高，但在短波的光学透过率较低，不能满足声光Q开关高透过率的要求。导致融石英和石英晶体光学透过率较低的原因是材料中铝、钙、铁、钠等金属杂质及羟基(-OH)含量较高，通过提纯工艺制作高纯度的材料，降低材料中金属杂质及羟基(-OH)含量，能明显提高融石英和石英晶体的光学透过率，满足声光Q开关高透过率的要求。因此，本发明提供了一种具有高损伤阈值的声光Q开关。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有高损伤阈值的声光Q开关，包括底座，所述底座内设置有水冷块，在底座的下部安装有与所述水冷块连通的水嘴，所述水冷块的侧壁上安装有声光介质，所述声光介质上表面设置有焊接层，所述焊接层上安装有换能器，所述换能器的上表面设置有表电极；所述表电极通过匹配网络、温度继电器连接到射频插座；所述声光介质为高纯度融石英或石英晶体，并在声光介质的通光面上镀制了减反膜。

进一步的，所述高纯度融石英或石英晶体中杂质含量小于10ppm，其中，高纯度融石英或石英晶体中本身的物质指的是二氧化硅，其杂质指的是除二氧化硅以外的元素，主要指的是铝、钙、铁、钠等金属元素的杂质。

进一步的，所述高纯度融石英或石英晶体里铝、钙、铁、钠等金属元素的杂质含量小于10ppm。

优选的，所述高纯度融石英或石英晶体里铝、钙、铁、钠等金属元素的杂质含量小于2ppm。

更优选的，所述高纯度融石英或石英晶体里铝、钙、铁、钠等金属元素的杂质含量小于1ppm。

进一步的，所述高纯度融石英和石英晶体内含羟基(-OH)含量小于5ppm。

优选的，所述高纯度融石英和石英晶体内含羟基(-OH)含量小于1ppm。

进一步的，所述减反膜为氧化铪和氟化钇。

进一步的，所述氧化铪的厚度为80nm～120nm，所述氟化钇的厚度为300nm～500nm。

优选的，所述氧化铪的厚度为100nm，所述氟化钇的厚度为400nm。

进一步的，所述声光介质与底座之间依次安装有第一导电银浆、铟箔和第二导电银浆。