人工晶体学报

作者：许智宏, 张雪封, 王城强, 王帅华, 吴少凡

单位：1.福建福晶科技股份有限公司，福州 350003；2.中国科学院福建物质结构研究所，福州 350003

关键词：二维声光Q开关,几何结构,声光晶体,换能器,熔融石英,衍射效率,波形,回返声波,

基金：福建省工业领域区域发展项目(2024H4001)

二维声光Q开关是激光调Q系统的核心器件，其性能直接影响激光脉冲的质量。本文提出一种基于新型几何结构的二维声光Q开关设计，旨在解决传统直角三棱柱结构器件中回返声波干扰、衍射光斑畸变、调制波形出现台阶状畸变及水冷结构复杂等问题。该设计通过重构熔融石英材质的声光晶体几何形状，使声波在晶体中形成特定的反射路径，确保声波在首次正交后，其反射路径在空间上自动错开，从而规避回返声波对实际主工作区的干扰问题。同时，新设计将传统三面水冷结构简化为两个主要水冷块，在轻微提高晶体加工精度要求的前提下，大幅降低了封装组装难度与整体成本。结果表明，当工作光波长为1 064 nm、有效通光孔径为3 mm×3 mm （矩形）、双路射频驱动功率均为47 W的条件下，该器件的二维衍射效率达98.5%，衍射光斑呈规则网格分布，调制波形纯净无台阶状畸变。热稳定性测试证实，尽管工作温度较传统结构有所升高，但其衍射效率与波形在长期工作中保持稳定。本工作为解决声光器件中的回返声波干扰问题提供了一条具有普适性的设计路径，在保证高性能的同时，实现了器件的紧凑化与工艺的简化。

来源：2026年第4期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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