專利名稱：一種能倍頻的ktp電光調(diào)q器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電光Q開關器件，具體為一種在激光器中能實現(xiàn)電光調(diào)Q和倍頻非線性效應的器件。
背景技術
KTP類晶體具有大的有效非線性系數(shù)和良好的電光性能，因此利用該類晶體研制光倍頻和電光復用器件的研究引起了人們極大的興趣。1994年，日本T. Takunori等用一塊lX3X5mm3的KTP晶體，對Nd: YVO4輸出的1064nm激光實現(xiàn)了同時倍頻和調(diào)Q。在重復頻率IOOHz時，調(diào)制得到脈寬為18ns的532nm脈沖激光輸出，峰值功率為15. 4ff (Takunori Taira, Takao Kobayashi. Q-switching and frequency doubling of solid-state laser by a single intracavity KTP crystal [J], IEEE. J. Quantum Eleronies,1994, 30(3) : 800-804)。1995年，他們又實現(xiàn)了峰值功率230W的綠光輸出(Takunori Taira, Takao Kobayashi. Intraeavity frequency doubling and Q-switching in diode laser pumped Nd:YV04 laser [J], APPlied Optics 1995，34(21) : 4298-4301)。1997 年，姚建銓等對KTP晶體倍頻調(diào)Q時的匹配角和外加電壓進行了計算(J. Q. Yao, X. ff. Sun, H. S. Kwok. Analysis of simultaneous Q-switching and frequency doubling in KTP [J], Journal of modern optics, 1997，44(5) : 997-1004)。2000 年，陳飛等采用 2X4X IOmm3的KTP晶體，在重復頻率為1kHz，1/4電壓647V，泵浦功率IW時，實現(xiàn)了脈寬 12ns、峰值功率762W的TEMtltl模輸出，并實現(xiàn)了器件化，整個體積只有半個彩色膠卷大小(陳飛，霍玉晶，新型電光調(diào)Q內(nèi)腔綠光激光器[J]，中國工程科學，2000，2(4) : 39-42)。以上方案中以KTP作為倍頻和電光Q開關器件，都用了一塊KTP晶體，按照相位匹配角度切割，采用加壓工作方式。但KTP晶體存在靜態(tài)雙折射相位延遲，影響到電光調(diào)Q的關門效果；而且按照常溫下的相位匹配角度切割，在倍頻時存在走離角，影響到倍頻轉(zhuǎn)換效率。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種能補償走離角且能消除靜態(tài)雙折射相位延遲的能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件。
本發(fā)明實現(xiàn)以上目的采取的方案為一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，包括外殼、 電極、電光晶體，電光晶體包括四塊II類臨界相位匹配角度切割的KTP晶體，從左到右依次設置第一塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體、相對第一塊 KTP晶體旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體和相對第三塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊 KTP晶體；在第一塊KTP晶體的上通電面鍍金膜，下通電面鍍金膜，在第二塊KTP晶體的前通電面鍍金膜，后通電面鍍金膜，在第三塊KTP晶體的上通電面鍍金膜，下通電面鍍金膜， 在第四塊KTP晶體的前通電面鍍金膜，后通電面鍍金膜；從第一塊KTP晶體的上通電面鍍金膜、第二塊KTP晶體的前通電面鍍金膜、第三塊KTP晶體的下通電面鍍金膜和第四塊KTP晶體的后通電面鍍金膜引出金線，連接到正電極；從第一塊KTP晶體的下通電面鍍金膜、第二塊KTP晶體的后通電面鍍金膜、第三塊KTP晶體的上通電面鍍金膜和第四塊KTP晶體的前通電面鍍金膜引出金線，連接到負電極；器件電光調(diào)Q作用時采用退壓工作方式。
作為本發(fā)明的進一步改進，第一塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體和相對第三塊KTP 晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體均為低電導率的KTP晶體。
作為本發(fā)明的進一步改進，第一塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體和相對第三塊KTP 晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體均采用倍頻II類臨界相位匹配，切割角度為q=90°， j=24. I。。
作為本發(fā)明的進一步改進，第一塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體和相對第三塊KTP 晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體的通光面為正方形。
作為本發(fā)明的進一步改進，第一塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體和相對第三塊KTP 晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體相對的內(nèi)通光面用絕緣透明的光膠相連，外通光面鍍 1064nm和532nm雙色增透膜。
作為本發(fā)明的進一步改進，第一塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體、相對第一塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體和相對第三塊KTP 晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體依次放置，中間間隔Imm左右，內(nèi)通光面和外通光面鍍 1064nm和532nm雙色增透膜。
本發(fā)明實現(xiàn)以上目的原理為KTP晶體倍頻II類臨界相位匹配的切割角度為q=90°，j=24. 1°，此種切割方式下光波在在單塊KTP晶體中的傳播存在自然雙折射和走離角，本發(fā)明采用四塊完全相同的KTP 晶體，以旋轉(zhuǎn)一定角度串接的方式補償走離角和靜態(tài)相位延遲。
偏振光通過單塊KTP晶體時產(chǎn)生的相位延遲為
權利要求
1.一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，包括外殼、電極、電光晶體，其特征在于 電光晶體包括四塊以II類臨界相位匹配角度切割的KTP晶體，從左到右依次設置第一塊KTP晶體(I);相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體(2);相對于第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)180°旋轉(zhuǎn)放置的第三塊KTP晶體(3);相對于第三塊KTP晶體(3)旋轉(zhuǎn)90 °放置的第四塊KTP晶體(4 ); 在第一塊KTP晶體(I)的上通電面鍍金膜(5)，下通電面鍍金膜(6)，在第二塊KTP晶體(2 )的前通電面鍍金膜(7 )，后通電面鍍金膜(8 )，在第三塊KTP晶體(3 )的上通電鍍金膜(9)，下通電鍍金膜(10)，在第四塊KTP晶體(4)的前通電鍍金膜(11)，后通電鍍金膜(12)；從第一塊KTP晶體的上通電面鍍金膜(5)、第二塊KTP晶體的前通電面鍍金膜(7)、第三塊KTP晶體的下通電面鍍金膜(10)和第四塊KTP晶體的后通電面鍍金膜(12)引出金線，連接到正電極(13);從第一塊KTP晶體的下通電面鍍金膜(6)、第二塊KTP晶體的后通電面鍍金膜(8)、第三塊KTP晶體的上通電面鍍金膜(9)和第四塊KTP晶體的前通電面鍍金膜(11)引出金線，連接到負電極(14);器件電光調(diào)Q作用時采用退壓工作方式。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，其特征在于 第一塊KTP晶體(I)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體(2)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體(3)和相對第三塊KTP晶體旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體(4)均為低電導率的KTP晶體。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，其特征在于 第一塊KTP晶體(I)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體(2)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體(3)和相對第三塊KTP晶體(3)旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體(4)均采用倍頻II類臨界相位匹配，切割角度為q=90°，j=24. I。。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，其特征在于 第一塊KTP晶體(I)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體(2)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體(3)和相對第三塊KTP晶體(3)旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體(4)的通光面為正方形。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，其特征在于 第一塊KTP晶體(I)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體(2)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體(3)和相對第三塊KTP晶體(3)旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體(4)相對的內(nèi)通光面用絕緣透明的光膠相連，外通光面鍍1064nm和532nm雙色增透膜； 根據(jù)權利要求I所述的一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，其特征在于 第一塊KTP晶體(I)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)90°放置的第二塊KTP晶體(2)、相對第一塊KTP晶體(I)旋轉(zhuǎn)180°放置的第三塊KTP晶體(3)和相對第三塊KTP晶體(3)旋轉(zhuǎn)90°放置的第四塊KTP晶體(4)依次放置，內(nèi)通光面和外通光面均鍍1064nm和532nm雙色增透膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能倍頻的KTP電光調(diào)Q器件，包括外殼、電極、電光晶體，電光晶體包括從左到右依次設置的四塊低電導率、Ⅱ類倍頻臨界相位匹配角度切割的KTP晶體，依次旋轉(zhuǎn)90°放置；在第一、三塊KTP晶體的上、下通電面鍍金膜，在第二、四塊KTP晶體的前、后通電面鍍金膜；從第一塊晶體的上通電面、第二塊晶體的前通電面、第三塊晶體的下通電面和第四塊晶體的后通電面引出金線，連接到正電極；從四塊晶體的另一側(cè)通電面引出金線，連接到負電極；器件電光調(diào)Q作用時采用退壓工作方式。本發(fā)明實現(xiàn)倍頻和電光調(diào)Q兩種功能的同時補償了走離角和靜態(tài)雙折射相位延遲，消除了晶體加壓時對相位匹配角的影響。
文檔編號H01S3/115GK102983491SQ20121051141
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權日2012年12月4日
發(fā)明者張玉萍, 張會云, 張洪艷, 吳志心, 申端龍 申請人:山東科技大學