一种循环水控温的可加电压的晶体夹持装置的制作方法

1.本实用新型属于光电元器件技术领域，具体涉及一种循环水控温的可加电压的晶体夹持装置。


背景技术：

2.光电子器件是利用电—光子转换效应制成的各种功能器件，设计原理是依据外场对导波光传播方式的改变。光电子器件是光电子技术的关键和核心部件，是现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域。光电子器件应用范围十分广泛，如家用摄像机、手机相机、夜视眼镜、微光摄像机、光电瞄具、红外探测、红外制导、红外遥感、指纹探测、导弹探测、医学检测和透视等等，其中都包含了各种光学晶体。
3.当光学晶体应用于光学测试时，考虑到光学晶体较小且较脆，通常需要专用夹持装置来固定，避免由于夹持力过大导致光学晶体碎裂，除此之外，还需要通过夹具给光学晶体外加电压，和/或利用夹具对光学晶体进行温控。
4.目前常用的温控方式包括半导体制冷片控温(tec)和循环水控温。半导体制冷片控温方式具有体积小、成本低、热惯性小的优点，广泛应用于小功率温控，但是，半导体制冷片热端的最高温度通常不能高于60℃，且不耐高电压，应用场合受限；而循环水温控方式所依赖的恒温循环水泵体积较大，通常应用于大型设备散热。考虑到循环水控温方式具有温度波动性小、均匀性好且耐高温和高电压的优点，该控温方式在实验科学领域也有广泛应用，而具体如何将循环水控温方式应用于光学晶体的光学测试中，保证激光穿过晶体的同时，能够给晶体外加电压，并配合实现晶体温度的稳定控制，这一问题是本领域技术人员所急需解决的难题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的上述问题和缺陷，本实用新型提供了一种循环水控温的可加电压的晶体夹持装置，将小尺寸光学晶片置于夹持装置中，允许激光穿过夹具中的晶体透射出来，同时，该装置连接恒温循环器进行晶体精确控温，并通过外接电源在晶体上施加电压，便于开展光学晶体的光学实验。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
7.一种循环水控温的可加电压的晶体夹持装置，包括夹持部件、导电部件和紧固部件；
8.所述夹持部件包括第一夹块和第二夹块，两个夹块均为中空结构，两个夹块的两端均设有软管接头；所述夹持部件设有沿轴向贯通的通光孔，所述通光孔的中间处设有样品槽，用于放置晶体样品和导电部件；所述导电部件包括成对的铜块、导电胶垫和导线，晶体样品两相对表面依次紧贴导电胶垫和铜块，铜块外侧焊接导线，导线的另一端通过夹持部件上的穿线孔引出；所述夹持部件和所述导电部件通过紧固部件固定贴合。
9.进一步的技术方案，所述第一夹块和所述第二夹块上分别设有一一对应的多个螺
丝通孔，所述通孔为两段式结构，一端为圆柱孔，另一端为六棱柱孔。
10.进一步的技术方案，所述紧固部件为多个配套的螺杆和螺帽。
11.进一步的技术方案，所述第一夹块和所述第二夹块均呈半圆柱形，通过螺杆和螺帽紧固在一起，构成圆柱形夹持部件。
12.进一步的技术方案，所述螺杆表面设有弹簧。
13.进一步的技术方案，所述第一夹块和所述第二夹块的接触面为相互嵌套的凹凸结构。
14.进一步的技术方案，所述通光孔的两端设有镜片槽，镜片槽内紧密固定安装光学镜片。
15.进一步的技术方案，所述软管接头为宝塔状。
16.进一步的技术方案，所述第一夹块和第二夹块的表面分别设有导线槽，所述导线贴于第一夹块和第二夹块外表面的导线槽内。
17.进一步的技术方案，所述导线末端留有接线头，用于连接电源给晶体样品施加电压。
18.有技术相比，本实用新型存在以下有益效果：
19.1、本实用新型所述夹持装置，将小尺寸光学晶片置于夹持装置中，允许激光穿过夹具中的晶体透射出来，在保证激光穿过晶体的同时，可以通过外接电源在晶体上施加电压，并可配合恒温循环器实现晶体温度的稳定精确控制，便于开展光学晶体的光学实验。
20.2、第一夹块和第二夹块凹凸配合设计，配合激光出入射两端的光学镜片，保证了光学晶体周围环境的密闭性，从而保证晶体温度的稳定性。
21.3、晶体样品两端的导电橡胶垫和带弹簧的螺杆在保证导电效果的情况下，可有效的防止外界压力对晶体的损伤，而且这种柔性接触可保证电极与晶体的接触更加紧密，压力在晶体表面更加均匀。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.图1是本实用新型所述晶体夹持装置的三维分解结构示意图；
24.图2是本实用新型所述晶体夹持装置的整体结构示意图。
25.其中，1夹持部件、2导电部件、3紧固部件、4晶体样品、11第一夹块、12第二夹块、13通光孔、14软管接头、15穿线孔、16通孔、17镜片槽、18样品槽、19导线槽、21铜块、22导电胶垫、23导线、31螺杆、32螺帽。
具体实施方式
26.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
28.本技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体式连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部连接，或是两个元件的相互作用关系；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
29.实施例一
30.如下图1～图2所示，本实用新型提供了一种循环水控温的可加电压的晶体夹持装置，包括夹持部件1、导电部件2和紧固部件3。所述夹持部件1包括第一夹块11和第二夹块12，两个夹块均为中空结构，两个夹块的两端均设有软管接头14；所述夹持部件1设有沿轴向贯通的通光孔13，所述通光孔13的中间处设有样品槽18，用于放置晶体样品4和导电部件2，所述导电部件2包括成对的铜块21、导电胶垫22和导线23，晶体样品4两相对表面依次紧贴导电胶垫22和铜块21，铜块21外侧焊接导线23，导线23的另一端通过夹持部件1上的穿线孔15引出；所述夹持部件1和所述导电部件2通过紧固部件3固定贴合。
31.所述夹持部件1由耐高温绝缘的聚四氟乙烯材料制成。
32.所述紧固部件3为多个配套的螺杆31和螺帽32。
33.所述第一夹块11和所述第二夹块12均呈半圆柱形，通过螺杆31和螺帽32紧固在一起，构成圆柱形夹持部件1。
34.本实施例中，夹持部件设计为圆柱形，可方便的与各种光学调整架配合。
35.优选的，所述夹持部件1还可以设计为长方体。
36.所述第一夹块11和所述第二夹块12上分别设有一一对应的多个螺丝通孔16，所述通孔16为两段式结构，一端为圆柱孔，另一端为六棱柱孔。
37.第一夹块11和第二夹块12上各有四个沿径向贯通的通孔16，该通孔为两段式结构，内侧为圆柱孔，外侧为六棱柱孔，第一夹块11和第二夹块12对合后，该通孔也正好对合。
38.所述通孔16一端六棱柱孔内放置六角螺帽32，螺帽32外径尺寸与六棱柱孔内径尺寸相等，保证另一端螺杆31拧紧时，螺帽32无法转动。
39.本实施例中，六棱柱形外孔的设计，可直接将相应尺寸的六角螺母固定，方面配合螺栓进行紧固。
40.优选的，所述螺杆31表面设有弹簧，在旋紧螺杆31时调整施加在晶体样品4上的压力，保证晶体样品4内部压力均匀。
41.所述第一夹块11和所述第二夹块12的接触面为相互嵌套的凹凸结构，通过螺栓紧固在一起后，保证内部晶体样品4处于密闭空间，从而保证晶体样品4的温度稳定。
42.优选的，所述通光孔13的截面为方形，所述通光孔13的两端设有镜片槽17，镜片槽内紧密固定安装光学镜片，该光学镜片可根据需要选择嵌入石英平面窗口、各种偏振元件或滤光片。
43.所述软管接头14为宝塔状，方便快速连接硅胶或塑料材质的软管，保证连接紧固。第一夹块11和第二夹块12通过该软管接头14与水管软管、恒温循环水装置连接，实现恒温
水的导入和导出，利用循环水和第一夹块、第二夹块的热传导，实现夹持装置内晶体温度的精准控制。
44.优选的，所述软管接头14还可以设计为快拧接头。
45.所述样品槽18的中心处放置晶体样品4，晶体样品4的两侧依次为导电胶垫22和铜块21，铜块21外侧焊接导线23，导线分别通过第一夹块11和第二夹块12中心径向贯通的穿线孔15引出。
46.所述第一夹块11和第二夹块12的表面分别设有导线槽19，所述导线23贴于第一夹块11和第二夹块12外表面的导线槽19内。第一夹块和第二夹块表面的导线槽可将导线隐藏，不影响光学调整架的夹持。
47.所述导线23末端留有接线头，用于连接电源给晶体样品施加电压。
48.本实用新型的具体使用步骤如下：
49.准备加工完成的块状晶片样品4，将晶片样品4通光方向的两端面抛光，垂直于通光方向的两夹持面镀电极，镀电极的两面依次叠加与该面尺寸相同的导电胶垫22和铜块21，导电胶垫22置于晶体4和铜块21之间，用于分散压力，防止局部挤压损伤晶体。铜块21另一面焊接导线23，装配时，两条导线23分别从第一夹块11和第二夹块12上径向的穿线孔15穿出。其中，晶片样品4、导电胶垫22和铜块21的叠加厚度应略大于样品槽18的厚度，以保证晶体能被压紧。镜片槽16内可根据实验需要安装各种平面窗口片、偏振元件或滤光片。第一夹块11和第二夹块12内元件放置完毕后，通过四对带弹簧的螺杆31与螺帽32紧固。
50.所述夹持装置装配好后，将其固定在光学调整架上，调整激光器的位置，保证激光能够透射晶体。夹持装置上引出的两根导线23外接电压源，并根据实验需要对晶体施加不同波形的电压。
51.所述夹持装置两端的宝塔接头14通过橡胶管接入恒温循环水槽，恒温槽带有温控装置，可将水温控制在设定的温度，并进一步在晶体夹持装置内通过热交换将晶体控制在设定的温度。
52.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。