[发明专利]一种多通道声光Q开关

说明书

技术领域

本发明涉及声光Q开关，尤其是一种用于高激光功率器的多通道声光Q开关，属于光学器件技术领域。

 

背景技术

声光Q开关已经广泛应用于激光器中，是在激光腔内起调Q作用的关键部件，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。常用的声光Q开关都是采用一维设计，即在一个通声面上制作一个换能器，这种声光Q开关的衍射效率通常不到90%，难以满足一些功率密度很高的激光器的需求。

为了提高声光Q开关的衍射效率，人们发明了两维声光Q开关，它是在同一个声光介质相互正交的两个面上分别制作换能器，使用时，射频信号同时传输到两个换能器表电极上，两个换能器把吸收的射频信号转化为超声波同时传输到声光互作用介质内,在介质内形成相互正交的折射率光栅。入射光与相互正交的折射率光栅同时发生声光互作用，产生两维衍射光，这样就能达到提高衍射效率的目的。例如，一个换能器的衍射效率为90%，那么两个换能器同时工作的衍射效率能达到99%。

由于这种两维声光Q开关只有两个相互正交的换能器，因此只有一个位置能实现两维衍射，当高功率激光把这个位置的增透膜打坏时就会导致产品报废而无法使用，严重降低产品的寿命。

 

发明内容

针对现有两维声光Q开关只有一个位置能实现两维衍射的不足，本发明的目的是提供一种有多个位置实现两维衍射的多通道声光Q开关。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多通道声光Q开关，包括底座，该底座设置有开口的安装腔，在该安装腔内安装有声光介质，该声光介质具有两通声面和一吸声面，两通声面的夹角为90°±2°，两通声面上均安装有键合层，键合层上分别设置有焊点，两焊点分别与安装在底座上的对应的螺钉电导通；两键合层上分别设有换能器，其中至少一个键合层上的换能器为独立工作的两个或两个以上，所有换能器上分别安装有表电极，表电极与对应的匹配网络一一电连接，匹配网络再分别与底座上对应的高频插座一一连接；两键合层上的换能器满足如下位置关系：其中一个键合层上任意一个换能器产生的超声波和另一个键合层上任意一个换能器产生的超声波的交点在声光介质内。

作为一个优选方案，所述两键合层上的换能器均为两个。

在底座安装腔侧壁上设有若干凹槽，声光介质上所有的换能器和焊点均以与凹槽一一对应的方式位于凹槽内。

所述焊点与对应螺钉之间的距离小于10mm，并处于电阻小于0.1欧姆的电导通状态。

所述声光介质的吸声面粗糙度Ra大于0.1；在声光介质的吸声面上安装有陶瓷片，该陶瓷片上贴合安装有位于所述安装腔内的校正块，该校正块的材料为石英晶体或者单晶硅。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、由于在一个声光介质相互正交的两个通声面（X面和Y面）上分别制作多个换能器，这样就有多个位置可以产生两维衍射。当高功率激光把某个位置的增透膜打坏时，把激光换到另一个位置就可以了，这样就能达到提高产品使用寿命的目的。

例如，在相互正交的两个通声面上分别制作两个换能器，这样就有4个位置可以产生两维衍射，这样产品的使用寿命就是以前产品的4倍。

2、在底座上分别针对换能器和焊点设置凹槽，并在凹槽内填充有导热胶，导热胶的热导率大于0.8W/m-K，这样能将换能器和焊点产生的热量散开，避免热量集中烧坏换能器。设置凹槽还增加了声光介质与底座的接触面积，有利于热量的传递，降低两个换能器的温度。

3、声光介质的吸声面经过了毛化处理，便于使用胶水粘贴陶瓷片。

 

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为底座的结构示意图；

图3为校正块和声光介质的安装结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。