可实现高消光比的双电光开关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了可实现高消光比的双电光开关装置：高消光比双电光开关装置，包括：二分之一波片、起偏器，第一电光开关晶体，第一检偏器，第一废光收集器，第二电光开关晶体，第二检偏器，第三检偏器，第二废光收集器及电光开关驱动控制电源，此装置可实现高压关断、低压关断两种工作模式。本发明专利技术采用双电光开关，可以大大提高开关的消光比，系统消光比提高上百倍。满足工业精细加工领域对高消比的电光斩波开关的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高消光比 双电光开关装置，属于激光器

技术介绍
随着激光技术的迅速发展及其应用的需求，激光器的加工应用大大增加。特别是随着各种学科和工业对超短脉冲激光的需求，使得皮秒激光器的精细加工大大增加。对于现有电光开关，消光比低，仅有200 1，且对于高功率激光，还存在热退偏现象，导致系统长时间运行消光比不到100 1，完全不能满足工业激光加工对系统漏光的严格要求，这些漏光导致对加工材料的不期望的损伤。针对这一技术难点，本专利技术专利采用双电光装置，理论上可实现40000 I的消光t匕，实际可达10000 I以上，满足高功率激光打标机的消光比要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采取如下技术方案。如图I,第一种高消光比双电光开关装置,包括二分之一波片、起偏器,第一电光开关晶体(简称电光晶体)，第一检偏器，第一废光收集器，第二电光开关晶体，第二检偏器，第三检偏器，第二废光收集器及电光开关驱动控制电源，电光驱动控制电源同时控制一对电光开关的高压信号，可实现同时周期性的赋予一对电光开关TTL信号,使双电光开关装置系统实现高电平完全消光，低电平光完全输出的性能，即高压关断模式。在上述技术方案中，起偏器2，检偏器4、7、8可以采用高消光比的偏振分光棱镜、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的选偏装置；在上述技术方案中，电光晶体可以是LiNbO3、一对RTP、LiTaO3^ KD*P、单BBO晶体或双BBO晶体，用与作为电光开关的晶体；在上述技术方案中，二分之一波片可以在其平面里360度旋转，改变光的偏振态；在上述技术方案中，检偏器与起偏器均采用布氏角放置，且其法线平行于光学平面(光学平台)，可实现水平偏振光透射输出，垂直偏振光反射输出，此时，经波片旋转的光的偏振态为水平偏振；在上述技术方案中，也可采用如下方式，检偏器与起偏器均采用布氏角放置，且其法线与光学平面(光学平台)成布氏角放置；可实现垂直偏振光透射输出，水平偏振光反射输出，此时，经波片旋转的光的偏振态为垂直偏振；在上述技术方案中，废光收集器用于收集废光，且第一废光收集器用于收集第一检偏器的反射光，第二废光收集器用于接收第三检偏器的反射光。如图3，高消光比双电光开关装置，包括二分之一波片、起偏器，第一电光晶体，第一检偏器，第一废光收集器，第二电光晶体，第二检偏器，第三检偏器，第二废光收集器及电光开关驱动控制电源，电光驱动控制电源同时控制一对电光开关的高压信号，可实现同时周期性的赋予一对电光开关TTL信号，使双电光开关装置系统实现高电平完全输出光，低电平完全消光的性能，即低压关断模式工作。在上述技术方案中，起偏器2，检偏器4、7、8可以采用高消光比的偏振分光棱镜、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的选偏装置；在上述技术方案中，电光晶体可以是LiNbO3、一对RTP、LiTaO3^ KD*P、单BBO晶体或双BBO晶体，用与作为电光开关的晶体；在上述技术方案中，二分之一波片可以在其平面里360度旋转，改变光的偏振态；在上述技术方案中，检偏器与起偏器均采用布氏角放置，且起偏器的法线与光学平面(光学平台)成布氏角放置，检偏器的法线与光学平面(光学平台)成0°角放置，此时，经波片旋转的光的偏振态为垂直偏振；在上述技术方案中，废光收集器用于收集废光，且第一废光收集器用于收集第一 检偏器的反射光，第二废光收集器用于接收第二检偏器的透射光。如图5,高消光比双电光开关装置,包括二分之一波片、起偏器,第一电光晶体，第一检偏器，第一废光收集器，第二电光晶体，第二检偏器，第三检偏器，第二废光收集器及电光开关驱动控制电源，电光驱动控制电源同时控制一对电光开关的高压信号，可实现同时周期性的赋予一对电光开关TTL信号，使双电光开关装置系统实现高电平完全输出光，低电平完全消光的性能，即低压关断模式工作。在上述技术方案中，起偏器2，检偏器4、7、8可以采用高消光比的偏振分光棱镜、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的选偏装置；在上述技术方案中，电光晶体可以是LiNbO3、一对RTP、LiTaO3^ KD*P、单BBO晶体或双BBO晶体，用与作为电光开关的晶体；在上述技术方案中，二分之一波片可以在其平面里360度旋转，改变光的偏振态；在上述技术方案中，检偏器与起偏器均采用布氏角放置，且其法线与光学平面(光学平台)成布氏角放置，可实现水平偏振光反射输出，垂直偏振光透射输出，此时，经波片旋转的光的偏振态为垂直偏振；在上述技术方案中，也可采用如下方式，检偏器与起偏器均采用布氏角放置，且其法线与光学平面(光学平台)成0°角放置；可实现水平偏振光透射输出，垂直偏振光反射输出，此时，经波片旋转的光的偏振态为水平偏振；在上述技术方案中，废光收集器用于收集废光，且第一废光收集器用于收集第一检偏器的反射光，第二废光收集器用于接收第二检偏器的透射光。本专利技术的优点在于此高消光比双电光开关理论上可实现40000 I的消光比，实际可达10000 I以上，大大高于现有技术200 I的电光开关的消光比，满足高功率激光打标机对消光比的要求。附图说明图I表示本专利技术实施例I的装置示意图；图2表不本专利技术实施例I的闻压关断不意图；图3表示本专利技术实施例2的装置示意图；图4表不本专利技术实施例2、3的低压关断不意图； 图5表示本专利技术实施例3的装置示意图6表示偏振片法线平行于光学平面的示意图；图7表示偏振片法线与光学平面成布氏角的示意图；图面说明I表不波片;2表不起偏器；3表不第一电光晶体；4表不第一检偏器；5表不第二电光晶体；6表不电光驱动控制源；7表示第二检偏器； 8表示第三检偏器；9表不第一废光收集器；10表不第二废光收集器； 11表不输入光；12表不输出光；13表示光学平面； 14表示偏振器件的法线；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。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述实施例I如图I,第一种高消光比双电光开关装置,包括二分之一波片I、起偏器2,第一电光晶体3,第一检偏器4,第一废光收集器9,第二电光晶体5,第二检偏器7,第三检偏器8,第二废光收集器10及电光开关驱动控制电源6,电光驱动控制电源同时控制一对电光开关的高压信号，可实现同时周期性的赋予一对电光开关TTL信号，使双电光开关装置系统实现高电平完全消光，低电平光完全输出的性能，即高压关断模式工作。实施过程原理一如图6，当检偏器与起偏器均采用布氏角放置，且它们的法线平行于光学平面(光学平台)，可实现水平偏振光透射输出，垂直偏振光反射输出。此时，当通过电光驱动控制电源给两个电光晶体加半波电压时，任意一束偏振光11通过旋转二分之一波片1，偏振旋转为水平偏振光//，水平偏振光//通过起偏器2，大大提高偏振纯度。高纯度的水平偏振光//通过第一电光晶体3，此时加半波电压的电光晶体具有旋光作用，将水平偏振光//旋转为垂直偏振光丄，垂直偏振光丄经第一检偏器4反射，被第一废光收集器9收集,实现完全消光作用，没有光从第一检偏器4透射输出，此时消光比达100 I以上。但是，由于电光晶体本身消光比不高，及热退偏现象的存在，导致不能将所有的水平偏振光//旋转成垂直偏振，导致有部分光透过第一检偏器4，这里称作漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现高消光比的双电光开关装置，包括依次设置于光路上的下列元件：1/2波片，适于将输入的偏振光的相位旋转；起偏器，适于对所接收的偏振光根据其偏振态进行选择性输出，并提高偏振光的偏振纯度；第一、二检偏器，适于对所接收的偏振光根据其偏振态进行选择性输出，并将废光分别隔离输出；电光开关，所述电光开关包括一对电光开关晶体(电光晶体)和一个电光驱动电源，所述电光晶体适于在被施加电压时将输入的偏振光的相位旋转π；其特征在于：所述电光驱动电源同时控制两个电光晶体的高压TTL信号，并周期性地施加半波电压，使得经电光晶体输出的偏振光的偏振态发生周期性的改变；所述的第一电光晶体在无高压信号时，光完全通过第一检偏器；有高压信号时，无光通过第一检偏器，实现第一次消光作用；所述的第二电光晶体在无高压信号时，光完全通过第二检偏器；可用于快速激光打标；有高压信号时，无光通过第二检偏器，实现第二次消光作用，即实现高压关断模式工作；第一、二废光收集器，适于接收废光；第三检偏器，适于对所接收的偏振光根据其偏振态进行选择性输出，提高偏振纯度。

【技术特征摘要】
1.一种可实现高消光比的双电光开关装置，包括依次设置于光路上的下列元件 1/2波片，适于将输入的偏振光的相位旋转； 起偏器，适于对所接收的偏振光根据其偏振态进行选择性输出，并提高偏振光的偏振纯度； 第一、二检偏器,适于对所接收的偏振光根据其偏振态进行选择性输出，并将废光分别隔离输出； 电光开关，所述电光开关包括一对电光开关晶体(电光晶体)和一个电光驱动电源，所述电光晶体适于在被施加电压时将输入的偏振光的相位旋转31 ; 其特征在于所述电光驱动电源同时控制两个电光晶体的高压TTL信号，并周期性地施加半波电压，使得经电光晶体输出的偏振光的偏振态发生周期性的改变； 所述的第一电光晶体在无高压信号时，光完全通过第一检偏器；有高压信号时，无光通过第一检偏器，实现第一次消光作用； 所述的第二电光晶体在无高压信号时，光完全通过第二检偏器；可用于快速激光打标；有高压信号时，无光通过第二检偏器，实现第二次消光作用，即实现高压关断模式工作； 第一、二废光收集器，适于接收废光； 第三检偏器，适于对所接收的偏振光根据其偏振态进行选择性输出，提高偏振纯度。2.根据权利要求1，其特征在于，起偏器，检偏器可以采用高消光比的偏振分光棱镜、偏振片，或者其他偏振器件，用于光的选偏装置。3.根据权利要求1、2，其特征在于，检偏器与起偏器均采用布氏角放置。4.根据权利要求1、2、3，其特征在于，检偏器与起偏器的法线与光学平面(光学平台)成布氏角放置，可实现垂直偏振光透射输出，水平偏振光反射输出。5.根据权利要求1、2、3，其特征在于，检偏器与起偏器的法线也可以平行于光学平面(光学平台)放置，可实现水平偏振光透射输出，垂直偏振光反...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻云凤，余锦，张雪，牛岗，樊仲维，赵天卓，杨军红，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，北京国科世纪激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：