专利名称：一种能倍频的ktp电光调q器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电光Q开关器件，具体为一种在激光器中能实现电光调Q和倍频非线性效应的器件。
背景技术
KTP类晶体具有大的有效非线性系数和良好的电光性能，因此利用该类晶体研制光倍频和电光复用器件的研究引起了人们极大的兴趣。1994年，日本T. Takunori等用一块lX3X5mm3的KTP晶体，对Nd: YVO4输出的1064nm激光实现了同时倍频和调Q。在重复频率IOOHz时，调制得到脉宽为18ns的532nm脉冲激光输出，峰值功率为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，他们又实现了峰值功率230W的绿光输出(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，姚建铨等对KTP晶体倍频调Q时的匹配角和外加电压进行了计算(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，陈飞等采用 2X4X IOmm3的KTP晶体，在重复频率为1kHz，1/4电压647V，泵浦功率IW时，实现了脉宽 12ns、峰值功率762W的TEMtltl模输出，并实现了器件化，整个体积只有半个彩色胶卷大小(陈飞，霍玉晶，新型电光调Q内腔绿光激光器[J]，中国工程科学，2000，2(4) : 39-42)。以上方案中以KTP作为倍频和电光Q开关器件，都用了一块KTP晶体，按照相位匹配角度切割，采用加压工作方式。但KTP晶体存在静态双折射相位延迟，影响到电光调Q的关门效果；而且按照常温下的相位匹配角度切割，在倍频时存在走离角，影响到倍频转换效率。发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种能补偿走离角且能消除静态双折射相位延迟的能倍频的KTP电光调Q器件。
本发明实现以上目的采取的方案为一种能倍频的KTP电光调Q器件，包括外壳、 电极、电光晶体，电光晶体包括四块II类临界相位匹配角度切割的KTP晶体，从左到右依次设置第一块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转90°放置的第二块KTP晶体、相对第一块 KTP晶体旋转180°放置的第三块KTP晶体和相对第三块KTP晶体旋转90°放置的第四块 KTP晶体；在第一块KTP晶体的上通电面镀金膜，下通电面镀金膜，在第二块KTP晶体的前通电面镀金膜，后通电面镀金膜，在第三块KTP晶体的上通电面镀金膜，下通电面镀金膜， 在第四块KTP晶体的前通电面镀金膜，后通电面镀金膜；从第一块KTP晶体的上通电面镀金膜、第二块KTP晶体的前通电面镀金膜、第三块KTP晶体的下通电面镀金膜和第四块KTP晶体的后通电面镀金膜引出金线，连接到正电极；从第一块KTP晶体的下通电面镀金膜、第二块KTP晶体的后通电面镀金膜、第三块KTP晶体的上通电面镀金膜和第四块KTP晶体的前通电面镀金膜引出金线，连接到负电极；器件电光调Q作用时采用退压工作方式。
作为本发明的进一步改进，第一块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转90°放置的第二块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转180°放置的第三块KTP晶体和相对第三块KTP 晶体旋转90°放置的第四块KTP晶体均为低电导率的KTP晶体。
作为本发明的进一步改进，第一块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转90°放置的第二块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转180°放置的第三块KTP晶体和相对第三块KTP 晶体旋转90°放置的第四块KTP晶体均采用倍频II类临界相位匹配，切割角度为q=90°， j=24. I。。
作为本发明的进一步改进，第一块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转90°放置的第二块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转180°放置的第三块KTP晶体和相对第三块KTP 晶体旋转90°放置的第四块KTP晶体的通光面为正方形。
作为本发明的进一步改进，第一块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转90°放置的第二块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转180°放置的第三块KTP晶体和相对第三块KTP 晶体旋转90°放置的第四块KTP晶体相对的内通光面用绝缘透明的光胶相连，外通光面镀 1064nm和532nm双色增透膜。
作为本发明的进一步改进，第一块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转90°放置的第二块KTP晶体、相对第一块KTP晶体旋转180°放置的第三块KTP晶体和相对第三块KTP 晶体旋转90°放置的第四块KTP晶体依次放置，中间间隔Imm左右，内通光面和外通光面镀 1064nm和532nm双色增透膜。
本发明实现以上目的原理为KTP晶体倍频II类临界相位匹配的切割角度为q=90°，j=24. 1°，此种切割方式下光波在在单块KTP晶体中的传播存在自然双折射和走离角，本发明采用四块完全相同的KTP 晶体，以旋转一定角度串接的方式补偿走离角和静态相位延迟。
偏振光通过单块KTP晶体时产生的相位延迟为
权利要求
1.一种能倍频的KTP电光调Q器件，包括外壳、电极、电光晶体，其特征在于 电光晶体包括四块以II类临界相位匹配角度切割的KTP晶体，从左到右依次设置第一块KTP晶体(I);相对第一块KTP晶体(I)旋转90°放置的第二块KTP晶体(2);相对于第一块KTP晶体(I)旋转180°旋转放置的第三块KTP晶体(3);相对于第三块KTP晶体(3)旋转90 °放置的第四块KTP晶体(4 ); 在第一块KTP晶体(I)的上通电面镀金膜(5)，下通电面镀金膜(6)，在第二块KTP晶体(2 )的前通电面镀金膜(7 )，后通电面镀金膜(8 )，在第三块KTP晶体(3 )的上通电镀金膜(9)，下通电镀金膜(10)，在第四块KTP晶体(4)的前通电镀金膜(11)，后通电镀金膜(12)；从第一块KTP晶体的上通电面镀金膜(5)、第二块KTP晶体的前通电面镀金膜(7)、第三块KTP晶体的下通电面镀金膜(10)和第四块KTP晶体的后通电面镀金膜(12)引出金线，连接到正电极(13);从第一块KTP晶体的下通电面镀金膜(6)、第二块KTP晶体的后通电面镀金膜(8)、第三块KTP晶体的上通电面镀金膜(9)和第四块KTP晶体的前通电面镀金膜(11)引出金线，连接到负电极(14);器件电光调Q作用时采用退压工作方式。
2.根据权利要求I所述的一种能倍频的KTP电光调Q器件，其特征在于 第一块KTP晶体(I)、相对第一块KTP晶体(I)旋转90°放置的第二块KTP晶体(2)、相对第一块KTP晶体(I)旋转180°放置的第三块KTP晶体(3)和相对第三块KTP晶体旋转90°放置的第四块KTP晶体(4)均为低电导率的KTP晶体。
3.根据权利要求I所述的一种能倍频的KTP电光调Q器件，其特征在于 第一块KTP晶体(I)、相对第一块KTP晶体(I)旋转90°放置的第二块KTP晶体(2)、相对第一块KTP晶体(I)旋转180°放置的第三块KTP晶体(3)和相对第三块KTP晶体(3)旋转90°放置的第四块KTP晶体(4)均采用倍频II类临界相位匹配，切割角度为q=90°，j=24. I。。
4.根据权利要求I所述的一种能倍频的KTP电光调Q器件，其特征在于 第一块KTP晶体(I)、相对第一块KTP晶体(I)旋转90°放置的第二块KTP晶体(2)、相对第一块KTP晶体(I)旋转180°放置的第三块KTP晶体(3)和相对第三块KTP晶体(3)旋转90°放置的第四块KTP晶体(4)的通光面为正方形。
5.根据权利要求I所述的一种能倍频的KTP电光调Q器件，其特征在于 第一块KTP晶体(I)、相对第一块KTP晶体(I)旋转90°放置的第二块KTP晶体(2)、相对第一块KTP晶体(I)旋转180°放置的第三块KTP晶体(3)和相对第三块KTP晶体(3)旋转90°放置的第四块KTP晶体(4)相对的内通光面用绝缘透明的光胶相连，外通光面镀1064nm和532nm双色增透膜； 根据权利要求I所述的一种能倍频的KTP电光调Q器件，其特征在于 第一块KTP晶体(I)、相对第一块KTP晶体(I)旋转90°放置的第二块KTP晶体(2)、相对第一块KTP晶体(I)旋转180°放置的第三块KTP晶体(3)和相对第三块KTP晶体(3)旋转90°放置的第四块KTP晶体(4)依次放置，内通光面和外通光面均镀1064nm和532nm双色增透膜。
全文摘要
本发明涉及一种能倍频的KTP电光调Q器件，包括外壳、电极、电光晶体，电光晶体包括从左到右依次设置的四块低电导率、Ⅱ类倍频临界相位匹配角度切割的KTP晶体，依次旋转90°放置；在第一、三块KTP晶体的上、下通电面镀金膜，在第二、四块KTP晶体的前、后通电面镀金膜；从第一块晶体的上通电面、第二块晶体的前通电面、第三块晶体的下通电面和第四块晶体的后通电面引出金线，连接到正电极；从四块晶体的另一侧通电面引出金线，连接到负电极；器件电光调Q作用时采用退压工作方式。本发明实现倍频和电光调Q两种功能的同时补偿了走离角和静态双折射相位延迟，消除了晶体加压时对相位匹配角的影响。
文档编号H01S3/115GK102983491SQ20121051141
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者张玉萍, 张会云, 张洪艳, 吴志心, 申端龙 申请人:山东科技大学