專利名稱：一種光學結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及普通光學和激光領域，尤其涉及晶體光學結構器件。
背景技術：
在晶體器件中，尤其是非線晶體器件中，例如LBO晶體、BBO晶體等，這些晶體易微 潮解。因此，通常必須在這類晶體器件的晶體表面鍍保護膜或增透膜。然而晶體表面的膜層 也有可能發(fā)生損傷，尤其是像LBO晶體光學表面兩個方向熱膨脹系數通常為一正一負，特 別易使膜層損傷，嚴重降低非線性晶體損傷閾值。因此，如何提高光學晶體的損傷閾值，尤 其是這類易潮解的非線性晶體的損傷閾值一直是有待解決的技術難題。已有的一種改進的 晶體器件的技術方案提出在晶體表面加保護的窗口片，且在窗口片表面上鍍膜來解決。然 而窗口片的存在會影響到晶體的通光效果。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明針對上述的問題，提出一種具有保護晶體而防止膜層損傷，且不會影 響到光學晶體的通光效果的光學結構。本發(fā)明采用如下技術方案一種光學結構是在晶體兩端的通光面分別設置窗口片，且在晶體的通光面與窗 口片的內表面之間的周邊插入一特定厚度的隔離層進行隔離，從而形成一空氣隙標準具。進一步的，所述的晶體的非通光面還設置有防護片，通過防護片將窗口片、隔離 層、晶體密封粘結起來。更進一步的，所述的防護片是位于晶體兩邊分立的個體結構。進一步的，所述的晶體的通光面處的粘點位置設有密封膠，通過密封膠將窗口片、 隔離層、晶體密封粘結起來。進一步的，所述的隔離層是一特定厚度的隔離片，所述的窗口片、隔離片和晶體通 過膠合、光膠或者深化光膠粘接在一起?；蛘?，所述的隔離層是一特定厚度的光膠膜，所述的窗口片與晶體通過該光膠膜 粘接在一起。
進一步的，所述的窗口片是光學平片?；蛘?，所述的窗口片是直角棱鏡。進一步的，所述的窗口片的外表面鍍有介質增透膜。而晶體的通光面與窗口片的 內表面則不需要鍍膜。進一步的，所述的晶體和窗口片均為布魯斯特角結構。則布魯斯特角的窗口片的 外表面可以不需要鍍有介質增透膜。進一步的，所述的晶體是I類相位匹配晶體、II類相位匹配晶體或和頻晶體。本發(fā)明在晶體與窗口片之間插入隔離層而的形成的空氣隙標準具進行輸入和輸 出光束的耦合，而整個光學結構中無需鍍膜，或僅在與晶體膠合的窗口片外表面上鍍膜。因而，本發(fā)明不僅可以避免晶體的膜層損失和防止晶體的潮解，大大提高晶體器件的激光損 傷閾值，而且通過空氣隙標準具進行輸入和輸出光束的耦合可以具有通光增透的效果，從 而克服了加了窗口片后的光學晶體的通光效果降低的缺陷。


圖Ia是本發(fā)明的實施例1的結構示意圖；圖Ib是本發(fā)明的實施例1的側面示意圖；圖2是本發(fā)明的實施例2的結構示意圖；圖3a是本發(fā)明的實施例3的結構示意圖；圖北是本發(fā)明的實施例3的側面示意圖；圖4是本發(fā)明的實施例4的結構示意圖；圖5是本發(fā)明的實施例5的結構示意圖。
具體實施例方式現結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。本發(fā)明的光學結構的光學原理是在晶體與窗口片之間插入隔離層而的形成的空 氣隙標準具進行輸入和輸出光束的耦合，而整個光學結構中無需鍍膜，或僅在與晶體膠合 的窗口片外表面上鍍膜，因而可大大提高晶體器件的激光損傷閾值，且通過空氣隙標準具 進行輸入和輸出光束的耦合可以具有通光增透的效果。為了盡可能地結合具體實施例結構對本發(fā)明的光學結構的光學原理進行詳細說 明，本發(fā)明還提出以下幾種具體的實施例結構。實施例1 參閱圖Ia和圖Ib所示，本實施例中包含二片窗口片101，一個晶體104，可以為 線性晶體、非線性晶體、易潮解的晶體或者其他任意的光學晶體，晶體104與兩端的窗口片 101分別插入一片隔離片102作為隔離層材料，晶體104周圍的非通光面還設置有防護片 103，用于防止空氣、水氣或灰塵進入晶體104與窗口片101的空氣隙105。則窗口片101與 非線性的晶體104之間通過隔離片102和防護片103連接在一起形成的空氣隙105相當于 一個空氣隙標準具，通過控制隔離片102的厚度來控制空氣隙105的厚度，進而使這個空氣 隙標準具對基頻光和倍頻光都有增透的效果。窗口片101外表面S3可以鍍基頻光和倍頻 光的增透膜以利增透，而其內表面Sl和晶體104的兩個通光表面S2均不用鍍膜。圖la、圖 Ib所示的實施例結構中，各光學元件通過膠合、光膠或者深化光膠粘接在一起，形成一體的 光學結構。參閱圖Ib所示，是本實施例的通光面方向示意圖(采用長方體的晶體結構)，可 以看出隔離片102正好位于晶體104的四周向外，而晶體104的通光橫截面面積則恰好等 于空氣隙105的橫截面面積，因而整個晶體104的橫截面均可以通光使用。為了便于精確控制上述空氣隙標準具的厚度，可以在窗口片101和防護片103上 鍍具有特定厚度的光膠膜而使窗口片101與非線性的晶體104之間通過光膠膜和防護片 103連接在一起形成的空氣隙標準具，利用此光膠膜來取代隔離片102。優(yōu)選的，晶體104可以是一倍頻晶體。利用上述結構，晶體104被窗口片101、隔離片102、防護片103密封，延長了晶體的使用壽命，且晶體通光面不需要鍍膜，大大提高了該非線性晶體表面抗損傷閾值。圖1所示的實施例結構特別適合于防護片103與非線性晶體104熱膨脹系數相近 的情況，如防護片103為α-ΒΒΟ，非線性晶體104為β-BBO。這樣在溫度變化時，本實施例 結構中的空氣隙標準具的厚度就不大會發(fā)生變化。但是，如果防護片103與晶體104熱膨脹系數差異較大，則在溫度變化時，上述實 施例1中的空氣隙標準具的厚度會隨之發(fā)生變化，從而影響基頻光和倍頻光的透過率。針 對這種情況，我們提出以下兩種實施例結構，如圖2、3所示。實施例2 參閱圖2所示，本實施例結構和實施例1的結構類似，不同的是防護片103不再 采用一個整體長條板結構，而是采用兩邊分立的個體結構。這樣就可以減小了熱膨脹系數 差異的影響，而導致空氣隙標準具的厚度發(fā)生變化。實施例3 參閱圖3a、圖北所示，本實施例結構與上述兩個實施例結構不一致的是不再利 用窗口片101與非線性的晶體104之間通過隔離片102和防護片103連接在一起形成的一 個空氣隙標準具，而是采用直接隔離片302與晶體303直接相連而形成一個空氣隙105。本 實施例結構也降低了實施例1中因防護片103與晶體104的熱膨脹系數差異的影響。本實 施例結構中還使用了密封膠106進行密封而取代了上述的防護片103的密封防護作用，非 線性的晶體104的拋光的通光面被窗口片101，隔離片102和密封膠106密封保護起來，延 長了器件整體的使用壽命。參閱圖北所示，是本實施例的通光面方向示意圖(采用長方體的晶體結構)，可以 看出隔離片102是位于晶體104的四周向內，空氣隙105的橫截面面積是小于晶體104的 橫截面的，因而晶體104的橫截面只有空氣隙105部分可以通光使用。以上3種實施例結構中，晶體104的通光表面S2雖皆未鍍膜，只在窗口片的外表 面S3上鍍了增透膜，從而提高了晶體器件的激光損傷閾值。這3種實施例結構的激光損傷 閾值雖然有所提高，但仍然受窗口片101上所鍍增透膜的限制。為此，我們進一步提出利用 布魯斯特角的特性取代增透膜的功能的實施例結構。實施例4 參閱圖4所示。窗口片101是一布魯斯特角窗口片，晶體104的通光面也加工成 一布魯斯特角結構，布魯斯特角的窗口片101和晶體104通過隔離片102隔離和連接，其空 氣隙105形成空氣隙標準具。而窗口片101的外表面S3無需鍍增透膜。因此，該此種實施 例結構中不含任何介質膜，器件的損傷閾等于材料未鍍膜表面的損傷閾值，比上述的3種 實施例有了進一步的提高。實施例5 參閱圖5所示，其為本發(fā)明的另一種實施例結構。與上述實施例相同的，102為隔 離片，104為晶體，不同的窗口片101是直角棱鏡的窗口片。直角棱鏡的窗口片101的一個 直角邊的面S4為入射面，其上鍍基頻光和倍頻光的增透膜，其斜邊的面Sl與非線性的晶體 104通過隔離片102隔離和連接，其空氣隙105形成空氣隙標準具。所述斜邊的面Sl與晶 體104的通光表面S2皆不鍍膜。圖5所示的實施例結構可以使光束正入射和出射，方便器 件的調節(jié)。
盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領域的技術人員應該明 白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內，在形式上和細節(jié)上可以對 本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種光學結構，其特征在于在晶體兩端的通光面分別設置窗口片，且在晶體的通 光面與窗口片的內表面之間的周邊插入一特定厚度的隔離層進行隔離，從而形成一空氣隙 標準具。
2.根據權利要求1所述的光學結構，其特征在于所述的晶體的非通光面還設置有防 護片，通過防護片將窗口片、隔離層、晶體密封粘結起來。
3.根據權利要求2所述的光學結構，其特征在于所述的防護片是位于晶體兩邊分立 的個體結構。
4.根據權利要求1所述的光學結構，其特征在于所述的晶體的通光面處的粘點位置 設有密封膠，通過密封膠將窗口片、隔離層、晶體密封粘結起來。
5.根據權利要求1或2或4所述的光學結構，其特征在于所述的隔離層是一特定厚 度的隔離片，所述的窗口片、隔離片和晶體通過膠合、光膠或者深化光膠粘接在一起。
6.根據權利要求1或2或4所述的光學結構，其特征在于所述的隔離層是一特定厚 度的光膠膜，所述的窗口片與晶體通過該光膠膜粘接在一起。
7.根據權利要求1所述的光學結構，其特征在于所述的窗口片是光學平片。
8.根據權利要求1所述的光學結構，其特征在于所述的窗口片是直角棱鏡。
9.根據權利要求1所述的光學結構，其特征在于所述的窗口片的外表面鍍有介質增 透膜。
10.根據權利要求1所述的光學結構，其特征在于所述的晶體和窗口片均為布魯斯特 角結構。
11.根據權利要求1所述的光學結構，其特征在于所述的晶體是I類相位匹配晶體、 II類相位匹配晶體或和頻晶體。
全文摘要
本發(fā)明涉及普通光學和激光領域，尤其涉及晶體光學結構器件。本發(fā)明的光學結構是在晶體兩端的通光面分別設置窗口片，且在晶體的通光面與窗口片的內表面之間的周邊插入一特定厚度的隔離層進行隔離，從而形成一空氣隙標準具。本發(fā)明的光學結構的光學原理是在晶體與窗口片之間插入隔離層而的形成的空氣隙標準具進行輸入和輸出光束的耦合，而整個光學結構中無需鍍膜，或僅在與晶體膠合的窗口片外表面上鍍膜，因而可大大提高晶體器件的激光損傷閾值，且通過空氣隙標準具進行輸入和輸出光束的耦合可以具有通光增透的效果。
文檔編號G02B1/11GK102043248SQ20101050155
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權日2010年9月27日
發(fā)明者任策, 吳礪 申請人:福州高意通訊有限公司