專利名稱：一種帶有輔助電極的普克爾盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種DKDP電光晶體普克爾盒，屬于電光開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
DKDP電光晶體(以下稱晶體)在作普克爾盒使用時(shí)，一般使用一對環(huán)狀電極， 將這對電極稱為主電極，如圖1所示，在晶體1的兩端各設(shè)有一個(gè)環(huán)狀的主電極2。圖1 所示坐標(biāo)系Z軸為通光方向，在兩個(gè)主電極2之間加上電壓V，當(dāng)一束偏振方向與X軸 或Y軸方向平行的線偏振光射入晶體1后，這束線偏振光可分解成兩束相互垂直的線偏振 光，由晶體的特性可知，這兩束光通過晶體1時(shí)產(chǎn)生的相位延遲為M>:氣 rijJ式中η。為ο光折射率；Y63為晶體縱向電光系數(shù)；V為晶體兩端所加電壓；λ 為線偏振光的波長。當(dāng)Δ φ = JI/2或π時(shí)所加電壓V分別稱為1/4波電壓νλ/4和半 波電壓νλ/2。假設(shè)主電極2為薄層金屬，徑向厚度為零，主電極2的寬度為a， 壓V后面電荷密度分別是σ和-σ，則晶體1內(nèi)任意一點(diǎn)的電勢為
兩主電極加電
υ (χ,γ,ζ) = -γ— Απε
(O.π (-—+a1
2 — -f A/(x-/ COs(ii))2及 sin(於))2 +(Z-Z1):
τ ζχ φ
f2n
λι
fj
τ ζχ φ
λ Ta -Jix - R cos( φ))2 + {y-R sin( φ))2 +(ζ- Z1)2式中ε為晶體的介電常數(shù)，R為晶體1的半徑，L為晶體1的長度，Φ為主 電極上任意一點(diǎn)在X-Y平面上的投影與原點(diǎn)的連線與X軸的夾角，Z1則為該點(diǎn)的Z軸坐 標(biāo)，由于晶體兩端面對應(yīng)點(diǎn)電壓的軸對稱性，其電壓值可寫為AU(x) =U(x,0-^)-U(x,0,^)定義晶體端面電壓均勻性P(X)為
、 AU(X)-AU(O)議P(X)= AU(O) XlQQ通過計(jì)算得出，晶體1兩端面對應(yīng)點(diǎn)的電壓并不相同，晶體中心點(diǎn)最低。當(dāng)有 一定光斑大小的線偏振光通過圖1所示的晶體1時(shí)，電壓的不均勻性必定會使光斑徑向方 向產(chǎn)生的相位延時(shí)不一致。將晶體1放到一對偏振方向相互垂直的偏振片中進(jìn)行消光比 測試，沿晶體R方向平移晶體，每間隔Imm測一次消光比，可以看出消光比隨R變化較 大，因?yàn)橄獗仍黾舆€是減少依賴于電壓的大小及晶體的移動方向，如果加上晶體中心 點(diǎn)的半波電壓，晶體移動方向是從中心到邊緣消光比是減少的。綜上所述，在環(huán)狀電極的電光晶體中由于端面電壓的不均勻性，在晶體不同R 的半徑上會有不同的消光比，這樣，當(dāng)把電光晶體作為開關(guān)用到調(diào)Q脈沖激光器中后，由于激光光束有一定的半徑，在激光器關(guān)門時(shí)會產(chǎn)生漏光，減少了激光上能級粒子數(shù)的 積累，影響了調(diào)Q激光束輸出質(zhì)量。雖然，增大電極寬度可以增加電壓的均勻度，但受 晶體長度的影響電極不可能加得太寬，另外電極太寬會增加普克爾盒的電容量，當(dāng)用于 調(diào)Q激光器時(shí)會增加激光輸出脈沖寬度。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有DKDP電光晶體普克爾盒存在的晶體端面電壓不均勻性造成對電光晶 體消光比的影響的問題，本實(shí)用新型提供一種晶體端面電壓均勻性能好的帶有輔助電極 的普克爾盒。本實(shí)用新型的帶有輔助電極的普克爾盒采用以下技術(shù)方案該帶有輔助電極的普克爾盒包括電光晶體、殼體、主電極和輔助電極，殼體的 兩端設(shè)有窗口片，電光晶體安裝在殼體內(nèi)，在電光晶體的兩端分別設(shè)有一個(gè)環(huán)狀主電 極，在主電極與電光晶體端面之間設(shè)有環(huán)狀輔助電極，并且輔助電極與主電極隔開，電 光晶體每端的輔助電極與主電極之間以及兩個(gè)輔助電極之間均設(shè)有分壓電阻。主電極和輔助電極均呈錐形。本實(shí)用新型使晶體的每一端均帶有一個(gè)主電極和一個(gè)輔助電極，當(dāng)主電極之間 加上電壓時(shí)，通過分壓電阻實(shí)現(xiàn)在主電極與輔助電極之間加上一個(gè)輔助電壓，利用環(huán)狀 電極的電壓特性，通過輔助電極彌補(bǔ)雙電極晶體端面電壓的不均性，使得晶體電光開光 性能明顯好于雙電極晶體，可有效改善電光開關(guān)徑向消光比的均勻性，用在Q開關(guān)脈沖 激光器中可減少電光開關(guān)的漏光、壓縮輸出激光脈沖寬度、提高動靜比、增加激光輸出 功率。

圖1是現(xiàn)有DKDP晶體環(huán)狀主電極加裝方式的示意圖。圖2是本實(shí)用新型帶有輔助電極的普克爾盒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型帶有輔助電極的普克爾盒的原理示意圖。圖中1、電光晶體，2、主電極，3、輔助電極，4、側(cè)蓋，5、密封圈，6、電 極固定墊，7、隔離墊，8、窗口片，9、密封圈，10、殼體，11、外套，12、錐孔螺釘， 13、分壓電阻。
具體實(shí)施方式
圖2給出了本實(shí)用新型帶有輔助電極的普克爾盒的結(jié)構(gòu)，包括電光晶體1、殼體 10、主電極2和輔助電極3，電光晶體1居中安裝在殼體10內(nèi)，電光晶體1中部與殼體 10之間設(shè)有密封圈5，電光晶體1上通過兩個(gè)電極固定墊6套裝有兩個(gè)主電極2，兩個(gè)電 極固定墊6分別位于兩個(gè)密封圈5的外側(cè)。主電極2呈錐形，通過擰在殼體10上的錐孔 螺釘12將主電極2固定在電光晶體1與殼體10之間。在電光晶體1上還安裝有兩個(gè)輔 助電極3，輔助電極3位于電光晶體1的端面與主電極2之間，并通過隔離墊7與主電極 2隔開。輔助電極3也呈錐形，也是通過擰在殼體10上的錐孔螺釘將其固定在電光晶體 1與殼體10之間。殼體10的兩端設(shè)有窗口片8，窗口片8與殼體10之間設(shè)有密封圈9。窗口片8通過側(cè)蓋4固定。主電極2與輔助電極3通過殼體10上的引出孔引出。 如圖3所示，輔助電極3與主電極2之間以及兩個(gè)輔助電極3之間均設(shè)有分壓電 阻13，分壓電阻13放在殼體10外圓中部的凹槽內(nèi)(圖2中未畫出分壓電阻13)。殼體 10上套有外套11，電極線由外套11與殼體10之間引出。輔助電極3與主電極2的寬度 一樣。當(dāng)主電極2之間加上電壓V時(shí)，通過分壓電阻實(shí)現(xiàn)在主電極2與輔助電極3之間 加上一個(gè)輔助電壓。利用環(huán)狀電極的電壓特性，輔助電極3產(chǎn)生的電壓會彌補(bǔ)雙電極晶 體端面電壓的不均性。
權(quán)利要求1.一種帶有輔助電極的普克爾盒，包括電光晶體、殼體、主電極和輔助電極，殼體 的兩端設(shè)有窗口片，電光晶體安裝在殼體內(nèi)，其特征是在電光晶體的兩端分別設(shè)有 一個(gè)環(huán)狀主電極，在主電極與電光晶體端面之間設(shè)有環(huán)狀輔助電極，并且輔助電極與主 電極隔開，電光晶體每端的輔助電極與主電極之間以及兩個(gè)輔助電極之間均設(shè)有分壓電 阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有輔助電極的普克爾盒，其特征是所述主電極和輔助 電極均呈錐形。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種帶有輔助電極的普克爾盒，包括電光晶體、殼體、主電極和輔助電極，殼體的兩端設(shè)有窗口片，電光晶體安裝在殼體內(nèi)，在電光晶體的兩端分別設(shè)有一個(gè)環(huán)狀主電極，在主電極與電光晶體端面之間設(shè)有環(huán)狀輔助電極，并且輔助電極與主電極隔開，電光晶體每端的輔助電極與主電極之間以及兩個(gè)輔助電極之間均設(shè)有分壓電阻。本實(shí)用新型可有效改善電光開關(guān)徑向消光比的均勻性，用在Q開關(guān)脈沖激光器中可減少電光開關(guān)的漏光，壓縮輸出激光脈沖寬度，提高動靜比，增加激光輸出功率。
文檔編號H01S3/115GK201805140SQ20102029322
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者于正剛, 劉學(xué)勇, 李宇飛, 褚宏偉 申請人:山東大學(xué), 山東明順光電有限公司