單脈沖用染料調(diào)q開關(guān)組件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，包括兩鏡片和染料調(diào)Q薄膜片，一鏡片的中部設(shè)有錐臺形凸起，另一鏡片的中部設(shè)有與凸起形狀相匹配的凹槽，薄膜片設(shè)于凸起和凹槽之間；薄膜片主要由以下配比的材料制成：二氯甲烷或二氯乙烷∶乙醇∶硅酸乙酯∶二氧六環(huán)的體積份數(shù)比為兩百到三百比十到十五比二到十比五到十五，PMMA∶BDN的質(zhì)量份數(shù)比為兩萬到四萬比五到五百，每五到十五毫升的二氧六環(huán)對應(yīng)五到五百毫克的BDN；制備方法包括鏡片加工、配料、攪拌、過濾、成型、粘接、檢驗(yàn)。本發(fā)明基片的激光透過率增幅為3％～4％，達(dá)到97～98％，激光器的單脈沖電壓工作坪區(qū)展寬到90V，高、低溫時激光器的閾值電壓變化值之和為30V，使用壽命5萬次。
【專利說明】單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光器調(diào)Q【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中小能量激光調(diào)Q產(chǎn)品主要包括晶體調(diào)Q、染料調(diào)Q技術(shù)等，各種調(diào)Q技術(shù)具有不同的特點(diǎn)，應(yīng)用在不同的場合。尤其是染料調(diào)Q器件，目前已做成了薄膜片，更加適應(yīng)輕量化、小形化的應(yīng)用場合，同時在降低成本、方便集成等方面具有較大的優(yōu)勢。目前，市場上的染料調(diào)Q薄膜片產(chǎn)品基本上是采用獲得國家發(fā)明獎的E法成型工藝生產(chǎn)的(獲獎名稱:RT-106染料片Q開關(guān)的E法成型工藝；獲獎編號:06114 ;獲獎時間:1983.1 ;獲獎等級:國家發(fā)明四等獎)。用這種工藝方法生產(chǎn)染料調(diào)Q薄膜片已多年，在軍品和民品的實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)揮了巨大作用。不過，E法成型工藝也存在著一些缺陷和問題。此工藝流程主要包括配料、攪拌、過濾、成型、定形、檢測等工序。因薄膜片成型過程是表面先固化，但基片內(nèi)部的有機(jī)溶劑仍在揮發(fā)，因而內(nèi)部極易形成一些微觀氣泡，影響激光的透過率的均勻性；同時，這一工藝成型過程也容易使薄膜片的表面產(chǎn)生微觀凹凸不平的現(xiàn)象，因而增強(qiáng)了激光的反射與散射。這種工藝方法的結(jié)果是激光透過率較低，透過率最高達(dá)94%?95%，損耗較大，對激光器調(diào)Q的效果存在一定的影響。隨著社會的進(jìn)步與科技的發(fā)展，染料調(diào)Q薄膜片的應(yīng)用環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，對調(diào)Q薄膜片的性能提出了更高的要求，如在高(50°C )、低溫(_40°C )、以及針對高速移動、快速轉(zhuǎn)動的目標(biāo)的跟蹤、定位、測距等工作，原先的調(diào)Q薄膜片已不適用?，F(xiàn)實(shí)要求盡快改進(jìn)調(diào)Q薄膜片的性能，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性。如何改進(jìn)調(diào)Q薄膜片的性能成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研宄的課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種提高調(diào)Q薄膜片的性能的開關(guān)組件及其制備方法。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案:一種單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，包括第一鏡片、第二鏡片和染料調(diào)Q薄膜片，所述第一鏡片的中部設(shè)有錐臺形凸起，所述第二鏡片的中部設(shè)有與所述凸起形狀相匹配的凹槽，所述染料調(diào)Q薄膜片設(shè)于所述凸起和所述凹槽之間的平面內(nèi)；所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:硅酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為200-300份:10-15份:2-10份:5-15份，PMMA = BDN的質(zhì)量份數(shù)比為20000-40000份:5-500份，每5-15ML的二氧六環(huán)對應(yīng)5-500MG的BDN。
[0005]所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:娃酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為220-280份:11-14份:3_8份:7_12份，PMMA = BDN的質(zhì)量份數(shù)比為 25000-35000 份:10-450 份。
[0006]所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:娃酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為220-280份:10-12份:5_6份:9_10份，PMMA = BDN的質(zhì)量份數(shù)比為 29000-33000 份:100-300 份。
[0007]所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:娃酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為250-280份:10-12份:5_6份:9_10份，PMMA = BDN的質(zhì)量份數(shù)比為 30000-33000 份:200-300 份。
[0008]所述第一鏡片遠(yuǎn)離凸起的一面與所述第二鏡片遠(yuǎn)離凹槽的一面均設(shè)有高強(qiáng)度激光膜，所述激光膜的波長為1.064 μ m，所述激光膜單面對1.064 μ m減反的要求是透過率大于 99.
[0009]制備上述單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件的方法，包括如下步驟:
[0010]第一步:鏡片加工；
[0011]第二步:染料調(diào)Q薄膜片所需材料的配制；
[0012]第三步:對第二步配好的料進(jìn)行攪拌；
[0013]第四步:對第三步攪拌好的材料進(jìn)行過濾；
[0014]第五步:靜置消泡15-20小時；
[0015]第六步:成型:將過濾后的材料注入加工好的第二鏡片內(nèi)，將第一鏡片蓋在第二鏡片的上面，在測角儀下輕輕擠壓，成型后放入烘箱，恒溫100-150攝氏度，10-14小時；
[0016]第七步:粘接工序:將固化好的組件用環(huán)氧樹脂粘接邊緣。
[0017]所述第三步攪拌的具體操作如下:把第二步配好的材料置入專用攪拌器，水浴溫度40°C，攪拌速度設(shè)為60轉(zhuǎn)/min，攪拌7h。
[0018]所述第四步過濾的具體操作如下:將攪拌工序充分混合的拌料置入過濾器，濾層為真絲綢濾布3層，加壓0.5kPa，濾液封蓋。
[0019]還包括檢驗(yàn)工序。
[0020]所述檢驗(yàn)工序包括如下內(nèi)容:用VSU-2G分光光度計，波長1.06 μ m，檢測薄膜片基片的激光增透效果和染料調(diào)Q開關(guān)組件的透過率范圍；
[0021]用高、低溫試驗(yàn)箱檢測工作溫度、存儲溫度；
[0022]用YAG激光試驗(yàn)儀，檢測染料調(diào)Q開關(guān)組件抗激光輻射能力、激光器的單脈沖工作坪區(qū)、激光器的閾值電壓變化、使用壽命。
[0023]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:原有技術(shù)完成的染料調(diào)Q薄膜片基片的激光透過率最高達(dá)到94%，激光器的單脈沖電壓工作坪區(qū)< 70V，高溫(50°C )和低溫(_40°C )時激光器的閾值電壓變化分別為30V，使用壽命I萬次。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是基片的激光透過率增幅為3%?4%，透過率達(dá)到97?98%，激光器的單脈沖電壓工作坪區(qū)展寬到90V，坪區(qū)加寬20V，高溫(50°C )和低溫(-40°C )時激光器的閾值電壓的變化值之和為30V，閾值電壓變化范圍降低，使用壽命5萬次。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明第一鏡片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明第一鏡片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明第二鏡片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5是本發(fā)明第二鏡片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中:1-第一鏡片，2-第二鏡片，3-染料調(diào)Q薄膜片，11-凸起，21-凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行較詳細(xì)的說明，如圖1-5所示。
[0031]實(shí)施例一:
[0032]一種單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，包括第一鏡片1、第二鏡片2和染料調(diào)Q薄膜片3，所述第一鏡片I的中部設(shè)有錐臺形凸起11，所述第二鏡片2的中部設(shè)有與所述凸起11形狀相匹配的凹槽21，所述染料調(diào)Q薄膜片3設(shè)于所述凸起11和所述凹槽21之間，兩者之間的空間高度0.1 + 0.0lmm ;所述染料調(diào)Q薄膜片3主要由以下配比的材料制成:PMMA:30g，BDN: 5mg，CH2C12:200ml，乙醇:10ml，娃酸乙酉旨:5ml，二氧六環(huán):1ml0
[0033]所述第一鏡片I遠(yuǎn)離凸起11的一面與所述第二鏡片2遠(yuǎn)離凹槽21的一面均設(shè)有高強(qiáng)度激光膜，所述激光膜的波長為1.064 μ m，激光膜的單面對1.064 μ m減反的要求是透過率大于99.8%。
[0034]實(shí)施例二:
[0035]所述染料調(diào)Q薄膜片3主要由以下配比的材料制成:PMMA: 20g，BDN: 250mg，C2H4CL2:250ml，乙醇:12ml，硅酸乙酯:2ml，二氧六環(huán):5ml。其他部分與實(shí)施例一相同。
[0036]實(shí)施例三:
[0037]所述染料調(diào)Q薄膜片3主要由以下配比的材料制成:PMMA: 40g，BDN: 500mg，CH2CL2:300ml，乙醇:15ml，硅酸乙酯:10ml，二氧六環(huán):15ml。其他部分與實(shí)施例一相同。
[0038]制備上述各實(shí)施例單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件的方法，包括如下步驟:
[0039]第一步:鏡片加工:按照圖紙要求加工鏡片；
[0040]鏡片的拋光度時，凸面與平面、凹面與平面平行差均為10 "，凹面、凸面與平面光學(xué)質(zhì)量要求無疵?。?br>
[0041]第二步:按照上述各實(shí)施例中的比例對染料調(diào)Q薄膜片3所需材料進(jìn)行混合配制;
[0042]第三步:對第二步配好的料進(jìn)行攪拌；
[0043]第四步:對第三步攪拌好的材料進(jìn)行過濾；
[0044]第五步:靜置消泡15-20小時，消除氣泡；
[0045]第六步:成型:將過濾后的材料注入加工好的第二鏡片內(nèi)，將第一鏡片蓋在第二鏡片的上面，在測角儀下輕輕擠壓，成型后放入烘箱，恒溫100-150攝氏度，10-14小時；
[0046]第七步:粘接工序:將固化好的組件用環(huán)氧樹脂粘接邊緣。
[0047]所述第三步攪拌的具體操作如下:把第二步配好的材料置入專用攪拌器，水浴溫度40°C，攪拌速度設(shè)為60轉(zhuǎn)/min，攪拌7h，保證用料的充分混合。
[0048]所述第四步過濾的具體操作如下:將攪拌工序充分混合的拌料置入過濾器，濾層為真絲綢濾布3層，加壓0.5kPa，濾液封蓋。
[0049]還包括檢驗(yàn)工序。
[0050]所述檢驗(yàn)工序包括如下內(nèi)容:用VSU-2G分光光度計，波長1.06 μ m，檢測薄膜片基片的激光增透效果和染料調(diào)Q開關(guān)組件的透過率范圍；
[0051]用高、低溫試驗(yàn)箱檢測工作溫度、存儲溫度；
[0052]用YAG激光試驗(yàn)儀，檢測染料調(diào)Q開關(guān)組件抗激光輻射能力、激光器的單脈沖工作坪區(qū)、激光器的閾值電壓變化、使用壽命。
[0053]本發(fā)明的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
[0054]本發(fā)明完成的染料調(diào)Q薄膜片3技術(shù)指標(biāo)為:
[0055]①薄膜片基片激光透過率:增透效果提高3%?4%，透過率達(dá)97%?98% ;
[0056]②染料調(diào)Q薄膜片3透過率范圍:15%?80% ;
[0057]③工作溫度范圍:(-40°C )?(50°C );
[0058]④存儲溫度范圍:(-50°C )?(70°C );
[0059]⑤抗激光輻射能力:激光輻射強(qiáng)度300MW/cm2 ；
[0060]⑥激光器的單脈沖工作坪區(qū):在常溫、高溫(50°C )和低溫(-40°C )下均不小于90V ；
[0061]⑦激光器的閾值電壓變化:高溫(50°C )和低溫(-40°C )的變化值之和為30V ；
[0062]⑧使用壽命:5萬次。
[0063]以上對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，其特征在于:包括第一鏡片、第二鏡片和染料調(diào)Q薄膜片，所述第一鏡片的中部設(shè)有錐臺形凸起，所述第二鏡片的中部設(shè)有與所述凸起形狀相匹配的凹槽，所述染料調(diào)Q薄膜片設(shè)于所述凸起和所述凹槽之間的平面內(nèi)；所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:硅酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為200-300份:10-15份:2-10份:5_15份，PMMA:BDN的質(zhì)量份數(shù)比為20000-40000份:5-500份，每5-15ML的二氧六環(huán)對應(yīng)5-500MG的BDN。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，其特征在于:所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:硅酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為220-280份:11-14份:3_8份:7_12份，PMMA:BDN的質(zhì)量份數(shù)比為25000-35000份:10-450 份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，其特征在于:所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:硅酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為220-280份:10-12份:5_6份:9_10份，PMMA:BDN的質(zhì)量份數(shù)比為29000-33000份:100-300 份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，其特征在于:所述染料調(diào)Q薄膜片主要由以下配比的材料制成:二氯甲烷或二氯乙烷:乙醇:硅酸乙酯:二氧六環(huán)的體積比為250-280份:10-12份:5_6份:9_10份，PMMA:BDN的質(zhì)量份數(shù)比為30000-33000份:200-300 份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件，其特征在于:所述第一鏡片遠(yuǎn)離凸起的一面與所述第二鏡片遠(yuǎn)離凹槽的一面均設(shè)有高強(qiáng)度激光膜，所述激光膜的波長為1.064 μ m，所述激光膜單面對1.064 μ m減反的要求是透過率大于99.8%。
6.制備如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件的方法，其特征在于:包括如下步驟: 第一步:鏡片加工； 第二步:染料調(diào)Q薄膜片所需材料的配制； 第三步:對第二步配好的料進(jìn)行攪拌； 第四步:對第三步攪拌好的材料進(jìn)行過濾； 第五步:靜置消泡15-20小時； 第六步:成型:將過濾后的材料注入加工好的第二鏡片內(nèi)，將第一鏡片蓋在第二鏡片的上面，在測角儀下輕輕擠壓，成型后放入烘箱，恒溫100-150攝氏度，10-14小時； 第七步:粘接工序:將固化好的組件用環(huán)氧樹脂粘接邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件的方法，其特征在于:所述第三步攪拌的具體操作如下:把第二步配好的材料置入專用攪拌器，水浴溫度40°C，攪拌速度設(shè)為60轉(zhuǎn)/min，攪拌7h。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述制備單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件的方法，其特征在于:所述第四步過濾的具體操作如下:將攪拌工序充分混合的拌料置入過濾器，濾層為真絲綢濾布3層，加壓0.5kPa，濾液封蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述制備單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件的方法，其特征在于:還包括檢驗(yàn)工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述制備單脈沖用染料調(diào)Q開關(guān)組件的方法，其特征在于:所述檢驗(yàn)工序包括如下內(nèi)容:用VSU-2G分光光度計，波長1.06 μ m，檢測薄膜片基片的激光增透效果和染料調(diào)Q開關(guān)組件的透過率范圍； 用高、低溫試驗(yàn)箱檢測工作溫度、存儲溫度； 用YAG激光試驗(yàn)儀，檢測染料調(diào)Q開關(guān)組件抗激光輻射能力、激光器的單脈沖工作坪區(qū)、激光器的閾值電壓變化、使用壽命。
【文檔編號】H01S3/11GK104518421SQ201410632516
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】張瑞, 邢子紅 申請人:天津市激光技術(shù)研究所