可實現(xiàn)高消光比的雙電光開關裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開了可實現(xiàn)高消光比的雙電光開關裝置：高消光比雙電光開關裝置，包括：二分之一波片、起偏器，第一電光開關晶體，第一檢偏器，第一廢光收集器，第二電光開關晶體，第二檢偏器，第三檢偏器，第二廢光收集器及電光開關驅動控制電源，此裝置可實現(xiàn)高壓關斷、低壓關斷兩種工作模式。本發(fā)明專利技術采用雙電光開關，可以大大提高開關的消光比，系統(tǒng)消光比提高上百倍。滿足工業(yè)精細加工領域對高消比的電光斬波開關的需求。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及高消光比 雙電光開關裝置，屬于激光器

技術介紹
隨著激光技術的迅速發(fā)展及其應用的需求，激光器的加工應用大大增加。特別是隨著各種學科和工業(yè)對超短脈沖激光的需求，使得皮秒激光器的精細加工大大增加。對于現(xiàn)有電光開關，消光比低，僅有200 1，且對于高功率激光，還存在熱退偏現(xiàn)象，導致系統(tǒng)長時間運行消光比不到100 1，完全不能滿足工業(yè)激光加工對系統(tǒng)漏光的嚴格要求，這些漏光導致對加工材料的不期望的損傷。針對這一技術難點，本專利技術專利采用雙電光裝置，理論上可實現(xiàn)40000 I的消光t匕，實際可達10000 I以上，滿足高功率激光打標機的消光比要求。
技術實現(xiàn)思路
為解決上述問題，本專利技術采取如下技術方案。如圖I,第一種高消光比雙電光開關裝置,包括二分之一波片、起偏器,第一電光開關晶體(簡稱電光晶體)，第一檢偏器，第一廢光收集器，第二電光開關晶體，第二檢偏器，第三檢偏器，第二廢光收集器及電光開關驅動控制電源，電光驅動控制電源同時控制一對電光開關的高壓信號，可實現(xiàn)同時周期性的賦予一對電光開關TTL信號,使雙電光開關裝置系統(tǒng)實現(xiàn)高電平完全消光，低電平光完全輸出的性能，即高壓關斷模式。在上述技術方案中，起偏器2，檢偏器4、7、8可以采用高消光比的偏振分光棱鏡、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的選偏裝置；在上述技術方案中，電光晶體可以是LiNbO3、一對RTP、LiTaO3^ KD*P、單BBO晶體或雙BBO晶體，用與作為電光開關的晶體；在上述技術方案中，二分之一波片可以在其平面里360度旋轉，改變光的偏振態(tài)；在上述技術方案中，檢偏器與起偏器均采用布氏角放置，且其法線平行于光學平面(光學平臺)，可實現(xiàn)水平偏振光透射輸出，垂直偏振光反射輸出，此時，經(jīng)波片旋轉的光的偏振態(tài)為水平偏振；在上述技術方案中，也可采用如下方式，檢偏器與起偏器均采用布氏角放置，且其法線與光學平面(光學平臺)成布氏角放置；可實現(xiàn)垂直偏振光透射輸出，水平偏振光反射輸出，此時，經(jīng)波片旋轉的光的偏振態(tài)為垂直偏振；在上述技術方案中，廢光收集器用于收集廢光，且第一廢光收集器用于收集第一檢偏器的反射光，第二廢光收集器用于接收第三檢偏器的反射光。如圖3，高消光比雙電光開關裝置，包括二分之一波片、起偏器，第一電光晶體，第一檢偏器，第一廢光收集器，第二電光晶體，第二檢偏器，第三檢偏器，第二廢光收集器及電光開關驅動控制電源，電光驅動控制電源同時控制一對電光開關的高壓信號，可實現(xiàn)同時周期性的賦予一對電光開關TTL信號，使雙電光開關裝置系統(tǒng)實現(xiàn)高電平完全輸出光，低電平完全消光的性能，即低壓關斷模式工作。在上述技術方案中，起偏器2，檢偏器4、7、8可以采用高消光比的偏振分光棱鏡、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的選偏裝置；在上述技術方案中，電光晶體可以是LiNbO3、一對RTP、LiTaO3^ KD*P、單BBO晶體或雙BBO晶體，用與作為電光開關的晶體；在上述技術方案中，二分之一波片可以在其平面里360度旋轉，改變光的偏振態(tài)；在上述技術方案中，檢偏器與起偏器均采用布氏角放置，且起偏器的法線與光學平面(光學平臺)成布氏角放置，檢偏器的法線與光學平面(光學平臺)成0°角放置，此時，經(jīng)波片旋轉的光的偏振態(tài)為垂直偏振；在上述技術方案中，廢光收集器用于收集廢光，且第一廢光收集器用于收集第一 檢偏器的反射光，第二廢光收集器用于接收第二檢偏器的透射光。如圖5,高消光比雙電光開關裝置,包括二分之一波片、起偏器,第一電光晶體，第一檢偏器，第一廢光收集器，第二電光晶體，第二檢偏器，第三檢偏器，第二廢光收集器及電光開關驅動控制電源，電光驅動控制電源同時控制一對電光開關的高壓信號，可實現(xiàn)同時周期性的賦予一對電光開關TTL信號，使雙電光開關裝置系統(tǒng)實現(xiàn)高電平完全輸出光，低電平完全消光的性能，即低壓關斷模式工作。在上述技術方案中，起偏器2，檢偏器4、7、8可以采用高消光比的偏振分光棱鏡、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的選偏裝置；在上述技術方案中，電光晶體可以是LiNbO3、一對RTP、LiTaO3^ KD*P、單BBO晶體或雙BBO晶體，用與作為電光開關的晶體；在上述技術方案中，二分之一波片可以在其平面里360度旋轉，改變光的偏振態(tài)；在上述技術方案中，檢偏器與起偏器均采用布氏角放置，且其法線與光學平面(光學平臺)成布氏角放置，可實現(xiàn)水平偏振光反射輸出，垂直偏振光透射輸出，此時，經(jīng)波片旋轉的光的偏振態(tài)為垂直偏振；在上述技術方案中，也可采用如下方式，檢偏器與起偏器均采用布氏角放置，且其法線與光學平面(光學平臺)成0°角放置；可實現(xiàn)水平偏振光透射輸出，垂直偏振光反射輸出，此時，經(jīng)波片旋轉的光的偏振態(tài)為水平偏振；在上述技術方案中，廢光收集器用于收集廢光，且第一廢光收集器用于收集第一檢偏器的反射光，第二廢光收集器用于接收第二檢偏器的透射光。本專利技術的優(yōu)點在于此高消光比雙電光開關理論上可實現(xiàn)40000 I的消光比，實際可達10000 I以上，大大高于現(xiàn)有技術200 I的電光開關的消光比，滿足高功率激光打標機對消光比的要求。附圖說明圖I表示本專利技術實施例I的裝置示意圖；圖2表不本專利技術實施例I的聞壓關斷不意圖；圖3表示本專利技術實施例2的裝置示意圖；圖4表不本專利技術實施例2、3的低壓關斷不意圖； 圖5表示本專利技術實施例3的裝置示意圖6表示偏振片法線平行于光學平面的示意圖；圖7表示偏振片法線與光學平面成布氏角的示意圖；圖面說明I表不波片;2表不起偏器；3表不第一電光晶體；4表不第一檢偏器；5表不第二電光晶體；6表不電光驅動控制源；7表示第二檢偏器； 8表示第三檢偏器；9表不第一廢光收集器；10表不第二廢光收集器； 11表不輸入光；12表不輸出光；13表示光學平面； 14表示偏振器件的法線；15表不入射光方向；16表不布儒斯特角，即布氏角ΘΒ;17表不偏振器件。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細描述實施例I如圖I,第一種高消光比雙電光開關裝置,包括二分之一波片I、起偏器2,第一電光晶體3,第一檢偏器4,第一廢光收集器9,第二電光晶體5,第二檢偏器7,第三檢偏器8,第二廢光收集器10及電光開關驅動控制電源6,電光驅動控制電源同時控制一對電光開關的高壓信號，可實現(xiàn)同時周期性的賦予一對電光開關TTL信號，使雙電光開關裝置系統(tǒng)實現(xiàn)高電平完全消光，低電平光完全輸出的性能，即高壓關斷模式工作。實施過程原理一如圖6，當檢偏器與起偏器均采用布氏角放置，且它們的法線平行于光學平面(光學平臺)，可實現(xiàn)水平偏振光透射輸出，垂直偏振光反射輸出。此時，當通過電光驅動控制電源給兩個電光晶體加半波電壓時，任意一束偏振光11通過旋轉二分之一波片1，偏振旋轉為水平偏振光//，水平偏振光//通過起偏器2，大大提高偏振純度。高純度的水平偏振光//通過第一電光晶體3，此時加半波電壓的電光晶體具有旋光作用，將水平偏振光//旋轉為垂直偏振光丄，垂直偏振光丄經(jīng)第一檢偏器4反射，被第一廢光收集器9收集,實現(xiàn)完全消光作用，沒有光從第一檢偏器4透射輸出，此時消光比達100 I以上。但是，由于電光晶體本身消光比不高，及熱退偏現(xiàn)象的存在，導致不能將所有的水平偏振光//旋轉成垂直偏振，導致有部分光透過第一檢偏器4，這里稱作漏本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種可實現(xiàn)高消光比的雙電光開關裝置，包括依次設置于光路上的下列元件：1/2波片，適于將輸入的偏振光的相位旋轉；起偏器，適于對所接收的偏振光根據(jù)其偏振態(tài)進行選擇性輸出，并提高偏振光的偏振純度；第一、二檢偏器，適于對所接收的偏振光根據(jù)其偏振態(tài)進行選擇性輸出，并將廢光分別隔離輸出；電光開關，所述電光開關包括一對電光開關晶體(電光晶體)和一個電光驅動電源，所述電光晶體適于在被施加電壓時將輸入的偏振光的相位旋轉π；其特征在于：所述電光驅動電源同時控制兩個電光晶體的高壓TTL信號，并周期性地施加半波電壓，使得經(jīng)電光晶體輸出的偏振光的偏振態(tài)發(fā)生周期性的改變；所述的第一電光晶體在無高壓信號時，光完全通過第一檢偏器；有高壓信號時，無光通過第一檢偏器，實現(xiàn)第一次消光作用；所述的第二電光晶體在無高壓信號時，光完全通過第二檢偏器；可用于快速激光打標；有高壓信號時，無光通過第二檢偏器，實現(xiàn)第二次消光作用，即實現(xiàn)高壓關斷模式工作；第一、二廢光收集器，適于接收廢光；第三檢偏器，適于對所接收的偏振光根據(jù)其偏振態(tài)進行選擇性輸出，提高偏振純度。

【技術特征摘要】
1.一種可實現(xiàn)高消光比的雙電光開關裝置，包括依次設置于光路上的下列元件 1/2波片，適于將輸入的偏振光的相位旋轉； 起偏器，適于對所接收的偏振光根據(jù)其偏振態(tài)進行選擇性輸出，并提高偏振光的偏振純度； 第一、二檢偏器,適于對所接收的偏振光根據(jù)其偏振態(tài)進行選擇性輸出，并將廢光分別隔離輸出； 電光開關，所述電光開關包括一對電光開關晶體(電光晶體)和一個電光驅動電源，所述電光晶體適于在被施加電壓時將輸入的偏振光的相位旋轉31 ; 其特征在于所述電光驅動電源同時控制兩個電光晶體的高壓TTL信號，并周期性地施加半波電壓，使得經(jīng)電光晶體輸出的偏振光的偏振態(tài)發(fā)生周期性的改變； 所述的第一電光晶體在無高壓信號時，光完全通過第一檢偏器；有高壓信號時，無光通過第一檢偏器，實現(xiàn)第一次消光作用； 所述的第二電光晶體在無高壓信號時，光完全通過第二檢偏器；可用于快速激光打標；有高壓信號時，無光通過第二檢偏器，實現(xiàn)第二次消光作用，即實現(xiàn)高壓關斷模式工作； 第一、二廢光收集器，適于接收廢光； 第三檢偏器，適于對所接收的偏振光根據(jù)其偏振態(tài)進行選擇性輸出，提高偏振純度。2.根據(jù)權利要求1，其特征在于，起偏器，檢偏器可以采用高消光比的偏振分光棱鏡、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的選偏裝置。3.根據(jù)權利要求1、2，其特征在于，檢偏器與起偏器均采用布氏角放置。4.根據(jù)權利要求1、2、3，其特征在于，檢偏器與起偏器的法線與光學平面(光學平臺)成布氏角放置，可實現(xiàn)垂直偏振光透射輸出，水平偏振光反射輸出。5.根據(jù)權利要求1、2、3，其特征在于，檢偏器與起偏器的法線也可以平行于光學平面(光學平臺)放置，可實現(xiàn)水平偏振光透射輸出，垂直偏振光反...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：麻云鳳，余錦，張雪，牛崗，樊仲維，趙天卓，楊軍紅，
申請(專利權)人：中國科學院光電研究院，北京國科世紀激光技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：