一種微型聲光調(diào)q裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聲光裝置，尤其是一種微型聲光調(diào)Q裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聲光調(diào)Q裝置是利用聲光效應(yīng)調(diào)節(jié)激光諧振腔Q值的一種光電子裝置。具有衍射損耗高、光學(xué)透過率高、無機械部件、控制方便等特點，在固體激光器激光諧振腔調(diào)Q領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的聲光調(diào)Q裝置聲光介質(zhì)尺寸相對較大、功耗較高，一般在5瓦至數(shù)十瓦范圍；裝置中往往采用風(fēng)冷、水冷、散熱片等輔助制冷手段，裝置整體尺寸較大，且通光方向長度一般在20mm以上。隨著固體激光器的微型化發(fā)展，傳統(tǒng)的聲光調(diào)Q裝置不適合于微型化、短腔長的固體激光器激光諧振腔調(diào)Q應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種微型聲光調(diào)Q開關(guān)裝置，可滿足整體腔長小于20_的微型激光器調(diào)Q應(yīng)用。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種微型聲光調(diào)Q裝置，包括底座、聲光介質(zhì)、壓電換能器、匹配電路、帶單端射頻插頭的高頻連接線，聲光介質(zhì)包含入光面、出光面、通聲面、上側(cè)面、下側(cè)面和吸聲面；其特征在于:在底座上表面開設(shè)有聲光介質(zhì)放置腔，聲光介質(zhì)位于聲光介質(zhì)放置腔內(nèi)，并使聲光介質(zhì)的下側(cè)面和吸聲面分別通過導(dǎo)熱膠粘接在聲光介質(zhì)放置腔的底部和側(cè)壁上，聲光介質(zhì)上側(cè)面與底座上表面平齊；壓電換能器安裝于聲光介質(zhì)通聲面；在底座上表面安裝有電路腔并將聲光介質(zhì)封蓋，電路腔底部下表面與聲光介質(zhì)上側(cè)面間填充導(dǎo)熱膠；匹配電路安裝于電路腔內(nèi)部，壓電換能器與匹配電路間利用金屬引線連接；高頻連接線不帶射頻插頭的一端焊接于匹配電路板上，高頻連接線帶射頻插頭的那端從電路腔側(cè)面伸出腔體外，在電路腔頂部利用硅橡膠粘接有蓋板。
[0006]所述壓電換能器通過金屬薄膜安裝于聲光介質(zhì)通聲面，金屬薄膜材料為Sn、In、Au或Ag，金屬薄膜為單層或多層結(jié)構(gòu)。
[0007]所述聲光介質(zhì)為特定不規(guī)則六面體的氧化碲介質(zhì)，聲光介質(zhì)的入光面與出光面平行，均為光滑平面，與氧化碲介質(zhì)[100]軸或[010]軸方向垂直；上側(cè)面與下側(cè)面平行，均為粗糙面，與入光面和出光面垂直分布。
[0008]所述通聲面為光滑平面，其法線方向與上側(cè)面和下側(cè)面平行，并與氧化碲介質(zhì)[001]軸向形成特定夾角A，該特定夾角A以保證輸入光垂直進入聲光介質(zhì)入光面即能產(chǎn)生聲光衍射。
[0009]所述吸聲面為粗糙面，平行于氧化碲介質(zhì)[100]軸或[010]軸方向，與下側(cè)面呈特定鈍角B分布，以消除聲場反射對裝置性能帶來的影響。
[0010]本發(fā)明的工作原理為:射頻電信號從高頻連接線進入聲光裝置，經(jīng)匹配電路板作用于壓電換能器，壓電換能器將射頻信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)頻率的超聲波，經(jīng)金屬薄膜耦合進入聲光介質(zhì)，對介質(zhì)折射率進行周期性調(diào)制形成折射率光柵；當(dāng)入射光經(jīng)入光面進入折射率光柵時發(fā)生布拉格衍射，衍射光從出光面輸出，衍射光方向與入射光傳播方向空間分離。聲光調(diào)Q裝置安裝于激光諧振腔內(nèi)部，當(dāng)聲光調(diào)Q裝置產(chǎn)生衍射時，衍射光偏離入射光方向，腔內(nèi)Q值增大，光路被關(guān)斷，使腔內(nèi)激光晶體反轉(zhuǎn)粒子數(shù)大量積累。當(dāng)聲光調(diào)Q裝置停止衍射時，腔內(nèi)Q值降低，光路打開，激光晶體反轉(zhuǎn)粒子數(shù)被瞬間消耗，轉(zhuǎn)變?yōu)榍粌?nèi)激光能量，形成峰值功率很高的激光脈沖輸出。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
1.本發(fā)明通過層狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了聲光調(diào)Q裝置的微型化，整體尺寸彡18mmX 7mmX 18mm,通光方向長度< 7mm，整體尺寸及通光方向長度遠小于傳統(tǒng)聲光調(diào)Q裝置，適用于腔長(20mm的微型固體激光器激光諧振腔。
[0012]2.本發(fā)明聲光調(diào)Q裝置，聲光介質(zhì)在小尺寸、低功耗下即能獲得高衍射效率，裝置功耗低于2瓦，無需額外增加風(fēng)冷、水冷、散熱片等輔助制冷手段。
【附圖說明】
[0013]圖1-本發(fā)明聲光調(diào)Q裝置一種實施例結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖2-圖1俯視圖。
[0015]圖3-本發(fā)明聲光介質(zhì)一種實施例結(jié)構(gòu)不意圖。
[0016]圖4-圖3中聲光介質(zhì)另一角度結(jié)構(gòu)不意圖。
[0017]其中:1-1底座；1-2壓電換能器；1-3電路腔；1-4蓋板；1-5帶單端射頻插頭的高頻連接線；1_6蓋板；2聲光介質(zhì)；2-1入光面；2-2通聲面；2-3出光面；2_4上側(cè)面；2-5吸聲面；2-6下側(cè)面。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細描述。
[0019]參見圖1和圖2，從圖上可以看出，本發(fā)明微型聲光調(diào)Q裝置，包括底座、聲光介質(zhì)、壓電換能器、匹配電路、帶單端射頻插頭的高頻連接線，所述聲光介質(zhì)包含入光面、出光面、通聲面、上側(cè)面、下側(cè)面和吸聲面(聲光介質(zhì)結(jié)構(gòu)見圖3和圖4)。在底座上表面開設(shè)有聲光介質(zhì)放置腔，聲光介質(zhì)位于聲光介質(zhì)放置腔內(nèi)，并使聲光介質(zhì)的下側(cè)面和吸聲面分別通過導(dǎo)熱膠粘接在聲光介質(zhì)放置腔的底部和側(cè)壁上，聲光介質(zhì)上側(cè)面與底座上表面平齊。壓電換能器安裝于聲光介質(zhì)通聲面。在底座上表面通過螺釘安裝有電路腔并將聲光介質(zhì)封蓋，電路腔底部下表面與聲光介質(zhì)上側(cè)面間填充導(dǎo)熱膠。匹配電路安裝于電路腔內(nèi)部，壓電換能器與匹配電路間利用金屬引線連接；高頻連接線不帶射頻插頭的一端焊接于匹配電路板上，高頻連接線帶射頻插頭的那端從電路腔側(cè)面伸出腔體外，在電路腔頂部利用硅橡膠粘接有蓋板。
[0020]所述壓電換能器通過金屬薄膜安裝于聲光介質(zhì)通聲面，金屬薄膜材料為Sn、In、Au或Ag，金屬薄膜為單層或多層結(jié)構(gòu)。
[0021]參見圖3和圖4，所述聲光介質(zhì)為特定不規(guī)則六面體的氧化碲介質(zhì)，其入光面與出光面平行，均為光滑平面，與氧化碲介質(zhì)[100]軸或[010]軸方向垂直；上側(cè)面與下側(cè)面平行，均為粗糙面，與入光面和出光面垂直分布。
[0022]所述通聲面為光滑平面，其法線方向與上側(cè)面和下側(cè)面平行，并與氧化碲介質(zhì)
[001]軸向形成特定夾角A，以保證輸入光垂直進入聲光介質(zhì)入光面即能產(chǎn)生聲光衍射。
[0023]所述吸聲面為粗糙面，平行于氧化碲介質(zhì)[100]軸或[010]軸方向，與下側(cè)面呈特定鈍角B分布，以消除聲場反射對裝置性能帶來的影響。
[0024]所述的出光面和入光面可以功能互換。
[0025]本發(fā)明所述的特定不規(guī)則六面體的氧化碲介質(zhì)制作的聲光介質(zhì)，能夠在小尺寸，低功耗下獲得高的衍射效率，同時聲光介質(zhì)工作時發(fā)熱量小，無需引入額外的水冷、風(fēng)冷散熱裝置，便于實現(xiàn)裝置的小型化。整體結(jié)構(gòu)方面，底座、電路腔、蓋板材料均為全鋁合金材料，結(jié)構(gòu)上采用分層結(jié)構(gòu)布局。底座位于聲光裝置下層，電路腔位于底座上層，通過螺釘與底座固定，蓋板安裝于電路腔頂部，由此實現(xiàn)結(jié)構(gòu)小型化。
[0026]本發(fā)明的上述實施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種微型聲光調(diào)Q裝置，包括底座、聲光介質(zhì)、壓電換能器、匹配電路、帶單端射頻插頭的高頻連接線，聲光介質(zhì)包含入光面、出光面、通聲面、上側(cè)面、下側(cè)面和吸聲面；其特征在于:在底座上表面開設(shè)有聲光介質(zhì)放置腔，聲光介質(zhì)位于聲光介質(zhì)放置腔內(nèi)，并使聲光介質(zhì)的下側(cè)面和吸聲面分別通過導(dǎo)熱膠粘接在聲光介質(zhì)放置腔的底部和側(cè)壁上，聲光介質(zhì)上側(cè)面與底座上表面平齊；壓電換能器安裝于聲光介質(zhì)通聲面；在底座上表面安裝有電路腔并將聲光介質(zhì)封蓋，電路腔底部下表面與聲光介質(zhì)上側(cè)面間填充導(dǎo)熱膠；匹配電路安裝于電路腔內(nèi)部，壓電換能器與匹配電路間利用金屬引線連接；高頻連接線不帶射頻插頭的一端焊接于匹配電路板上，高頻連接線帶射頻插頭的那端從電路腔側(cè)面伸出腔體外，在電路腔頂部利用硅橡膠粘接有蓋板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型聲光調(diào)Q裝置，其特征在于:所述壓電換能器通過金屬薄膜安裝于聲光介質(zhì)通聲面，金屬薄膜材料為Sn、In、Au或Ag，金屬薄膜為單層或多層結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型聲光調(diào)Q裝置，其特征在于:所述聲光介質(zhì)為特定不規(guī)則六面體的氧化碲介質(zhì)，聲光介質(zhì)的入光面與出光面平行，均為光滑平面，與氧化碲介質(zhì)[100]軸或[010]軸方向垂直；上側(cè)面與下側(cè)面平行，均為粗糙面，與入光面和出光面垂直分布ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型聲光調(diào)Q裝置，其特征在于:所述通聲面為光滑平面，其法線方向與上側(cè)面和下側(cè)面平行，并與氧化碲介質(zhì)[001]軸向形成特定夾角Α，該特定夾角Α以保證輸入光垂直進入聲光介質(zhì)入光面即能產(chǎn)生聲光衍射。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型聲光調(diào)Q裝置，其特征在于:所述吸聲面為粗糙面，平行于氧化碲介質(zhì)[100]軸或[010]軸方向，與下側(cè)面呈特定鈍角B分布，以消除聲場反射對裝置性能帶來的影響。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微型聲光調(diào)Q裝置，在底座上表面開設(shè)有聲光介質(zhì)放置腔，聲光介質(zhì)位于聲光介質(zhì)放置腔內(nèi)，并使聲光介質(zhì)的下側(cè)面和吸聲面分別通過導(dǎo)熱膠粘接在聲光介質(zhì)放置腔的底部和側(cè)壁上；在底座上表面安裝有電路腔并將聲光介質(zhì)封蓋，電路腔底部下表面與聲光介質(zhì)上側(cè)面間填充導(dǎo)熱膠；匹配電路安裝于電路腔內(nèi)部，在電路腔頂部利用硅橡膠粘接有蓋板。本發(fā)明通過層狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了聲光調(diào)Q裝置的微型化，適用于腔長≤20mm的微型固體激光器激光諧振腔。聲光介質(zhì)在小尺寸、低功耗下即能獲得高衍射效率，裝置功耗低于2瓦。
【IPC分類】H01S3/117
【公開號】CN105406346
【申請?zhí)枴緾N201511006445
【發(fā)明人】陳華志, 吳畏, 傅禮鵬, 曹家強
【申請人】中國電子科技集團公司第二十六研究所
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月29日