[发明专利]一种电光开关器件

说明书

技术领域

本发明涉及用于激光器的器件，尤其涉及一种电光开关器件。

背景技术

电光型晶体以下简称电光晶体是指那些晶体在电场作用下，发生折射率改变这种电光效应的晶体。当线偏振光通过电光晶体后，产生的相位延迟和电压和晶体的长度有关系，因此我们可以通过改变电压来实现相位延迟的改变，这就称为相位电光调制。当我们在电光晶体两边加上两块正交的偏振器后，就可以通过改变电压来改变出射光的强度，这种就称为强度调制。从电场所加方向来分，电光晶体的调制可以分为两种，一种为纵向调制，一种为横向调制。当电场方向和通光方向相同时称为纵向调制；当电场方向和通光方向垂直时称为横向调制。

电光晶体具有的开关速度快、能承受高能量、高峰值功率激光脉冲，在激光技术中获得广泛应用。常用的器件包括电光调制器、电光开关、电光偏转器等，其中电光开关是最常用的。随着全固态激光器向小型化、低成本、高重复频率、高峰值功率、高能量的技术发展，对核心元器件电光开关器件的要求也越来越多。要求电光开关具有高重复工作频率、高损伤阈值、高消光比、低工作电压、低电磁干扰和低的成本。电光开关器件的高工作频率和高电压将导致器件的功率增大、成本提高和电磁干扰的增加。所以，设计制造高频、低压、高损伤阈值以及高消光比电光开关器件一直都是本专业关注的焦点。

就电光开关器件而言，目前商用化的能够实现高重频工作且具有高损伤阈值、高消光比的电光晶体主要有BBO(偏硼酸钡β-BBO)、RTP(磷酸钛氧铷)等晶体，特别是BBO，具有极高的抗光损伤阈值，很小的光吸收系数和很宽的光透射谱，很高的消光比，加之压电效应很小，非常适合于高平均功率、高峰值功率、高重复频率的全固态激光器及再生放大系统或超快激光选单用途的电光开关。不足之处是有效电光系数低约为2.2-2.7pm/v，需要很高驱动电压才能正常工作，同时由于生长难度较大，相对成本较高。这些不足之处限制了BBO晶体的广泛应用。由于电光晶体的工作电压较高，在高工作频率条件下，需要高功率高速高压驱动源，设计制造难度很大，同时，由于驱动功率的提升，造成电磁辐射干扰也随之增大。因此，降低电光晶体的工作电压是降低电光开关器件功率和干扰的有效手段。

一般的横向加压型电光开关器件在选择电光晶体时，考虑到夹持应力，纵横比一般不超过5:1。电极连接方面一种方法是采用导电胶粘接方式将导线与电光晶体固定，再通过绝缘材料将晶体夹持住或粘接起来。第二种方式就是将金属电极通过螺钉压紧方式保持与电光晶体的良好接触。第三种方式就是通过超声波压焊金丝在电光晶体镀金电极上，再通过绝缘材料夹持电光晶体或粘接固定电光晶体。其中，第一种方法是采用粘接剂连接电极方法，使用导电性良好的导电环氧胶粘接，主要缺点是粘接效率低，容易污染晶体，粘接处局部应力大，不适合粘接薄晶体。第二种方法连接电光晶体电极，对调节金属电极预紧力很难把握，极容易造成晶体破裂或接触不良。同时由于是刚性连接，环境适应性较差。电光晶体的厚度不宜于过薄。第三种方法是一种无应力电极连接方法，其主要不足之处是结构复杂，依赖于专业设备，因而难以实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种简化型、无安装应力的电光开关器件，其通过提高电光晶体的纵横比来降低电光晶体的工作电压，有效地降低了电光开关器件驱动器的设计制造难度和成本，大大降低了电磁辐射干扰。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种电光开关器件，其包括有一绝缘壳体，所述绝缘壳体上固定有第一金属电极，所述第一金属电极朝向绝缘壳体的一侧固定有电光晶体，所述电光晶体的两侧分别形成有电极端，所述光电晶体的一个电极端与第一金属电极电性连接，所述电光晶体与绝缘壳体之间设有第二金属电极，所述第二金属电极与绝缘壳体之间夹设有弹性件，藉由所述弹性件而令第二金属电极与电光晶体相抵接，并且所述电光晶体的另一电极端与第二金属电极电性连接。

优选地，所述绝缘壳体内开设有一腔室，所述第一金属电极设于所述腔室内。

优选地，所述第一金属电极上开设有一凹槽，所述电光晶体嵌设于所述凹槽内。

优选地，所述电光晶体两侧的电极端均为镀金电极端。

优选地，所述光电晶体靠近第一金属电极一侧的电极端与该第一金属电极通过导电粘接剂固定。

优选地，所述绝缘壳体与第一金属电极通过螺钉固定。

优选地，所述电光晶体和第二金属电极均呈片状。

优选地，所述绝缘壳体上开设有通孔，所述通孔内设有螺丝且二者活动连接，所述螺丝与第二金属电极螺合固定。