[發明專利]一種基于DKDP晶體的低電壓高重復頻率電光開關

在審

• 申請號: 202011388881.0
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112327519A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 吳季;劉紅梅;郭杭濤;王城強;陳偉;張星;陳秋華
• 申請（專利權）人: 福建福晶科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/03
• 分類號: G02F1/03;G02B1/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種低電壓高重復頻率電光開關，包括主體結構，兩個尺寸相同的45°z?cut的DKDP晶體密封在主體結構中，兩個DKDP晶體在Z軸相互垂直放置以補償自然雙折射，并在z軸方向施加極性相反的驅動電壓，通光方向與晶體z軸垂直并分別與x軸或y軸成45°。在DKDP晶體和電極之間具有緩沖介質以緩解振鈴效應。所述DKDP晶體為多塊DKDP晶體串聯的結構。本發明通過兩個晶體z軸垂直放置來補償DKDP晶體的自然雙折射，從而降低晶體的驅動電壓，同時降低了電光開關的溫度敏感性，通過串聯的方式來增加晶體的長度，進一步降低開關所需要的工作電壓，電光開關的窗片和DKDP晶體的通光表面都鍍有增透膜，透過率可達95%。

技術領域

本發明涉及一種激光器件領域，尤其是涉及一種基于DKDP晶體的低電壓高重復頻率的電光開關。

背景技術

電光開關是一種基于晶體普克爾斯效應制成的電光調制器，通過在晶體電極上施加電壓來改變輸出光的偏振態。

根據晶體電壓加壓方向的不同，普克爾效應又分為橫向普克爾效應和縱向普克爾效應，橫向普克爾效應的加壓方向與通光方向垂直，縱向普克爾效應的加壓方向與通光方向平行。

KDP類晶體是最早最眾所周知的電光晶體材料，有很高的光學均勻性，消光比可達1000:1以上。市面上一般DKDP晶體都用其縱向電光效應做電光開關，此種情況下晶體的工作電壓恒定，一般都在kV級以上。另外，由于DKDP晶體自身存在較嚴重的壓電振鈴效應，常規DKDP晶體的電光開關重復頻率一般kHz以下，無法在較高重復頻率下使用。

因此，如何能夠應用DKDP晶體作為電光開關，且降低電光開關的驅動電壓，提高該電光開關的驅動頻率，成為現有技術亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種基于DKDP晶體的低電壓高重頻電光開關。利用DKDP晶體的橫向電光效應，可以通過改變晶體截面與長度的比值來控制所需要的工作電壓，降至百伏級，采用密閉式結構，透過率可以達到95%，重復頻率可達100kHz。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種低電壓高重復頻率電光開關，其特征在于：

包括主體結構，在主體結構的兩端分別具有端蓋，所述端蓋與所述主體結構通過螺紋連接，并且具有墊圈進行密封，所有元件均通過墊圈及螺紋鎖緊密封在結構內，以防止晶體潮解。

在主體結構中放置有兩個尺寸相同的45°z-cut的DKDP晶體，兩個所述DKDP晶體具有電極以施加極性相反的驅動電壓，兩個所述DKDP晶體的Z軸相互垂直放置以補償自然雙折射，通光方向與晶體z軸垂直并分別與x軸或y軸成45°。

可選的，所述電極是在兩個所述DKDP晶體的z軸方向上施加極性相反的驅動電壓。

可選的，在所述DKDP晶體和所述電極之間具有緩沖介質，所述緩沖介質為質軟的導電材料。

可選的，所述導電材料為導電橡膠或銦膜。

可選的，在主體結構的端蓋處具有窗片，用于進行所述電光開關的通光，通過螺紋將所述端蓋、窗片和墊圈與主體結構鎖緊，以防止晶體的潮解。

可選的，所述DKDP晶體與窗片表面都鍍有增透膜以減少插入損耗，使得電光開關的整體透過率在95%以上。

可選的，z軸方向相同的所述DKDP晶體為多塊DKDP晶體串聯的結構，從而降低開關所需要的工作電壓，對于多塊串聯后的z軸方向相同的DKDP晶體，與垂直方向不同另外的多塊串聯后的DKDP晶體整體光程差相同。

可選的，在所述電光開關的兩側分別具有起偏器和檢偏器，所述起偏器和檢偏器的偏振方向互相垂直，光線垂直晶體z軸入射且入射光線的偏振方向與晶體z軸成45°夾角。