一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，包括夾具左夾板、夾具右夾板、金屬電極板，所述的金屬電極板的兩極分別設(shè)置在夾具左夾板和夾具右夾板上且兩極之間形成液體電極腔，該夾具還包括夾具支架、活塞缸、壓板和頂桿，所述的夾具支架為U型結(jié)構(gòu)，夾了鈮酸鋰晶體的夾具左夾板和夾具右夾板整體放置于夾具支架的中間靠右的位置，夾具右夾板后側(cè)抵在夾具支架右側(cè)的內(nèi)側(cè)面上，壓板的右側(cè)抵在夾具左夾板的左側(cè)面上，壓板左側(cè)與頂桿連接，頂桿的外端連接活塞缸。本實用新型的優(yōu)點在于：實現(xiàn)夾緊與松脫緩慢平穩(wěn)進行，有效避免沖擊，增加操作的準確度，降低了對操作人員的要求。
【專利說明】
一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及極化夾具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具。【背景技術(shù)】
[0002] 在鈮酸鋰晶體具有一系列獨特的電光、聲光、彈光、壓電、熱釋電、鐵電和非線性光學(xué)特性，這使得它成為電光、聲光和非線性光學(xué)器件等應(yīng)用中最具吸引力的材料之一?；跍氏辔黄ヅ浼夹g(shù)的周期極化鈮酸鋰(PPLN)，可以有效利用鈮酸鋰最大的非線性系數(shù)d33 (25.2pm/V)，已廣泛應(yīng)用于倍頻/差頻、光參量振蕩等光參量過程和THz波產(chǎn)生等方面，在光通信領(lǐng)域，尤其是波長變換、全光開關(guān)方面，也有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]但是，目前通過外加電場法及使用液體電極實現(xiàn)鈮酸鋰晶體周期性極化時所使用的極化工裝存在壓力不均勻、操作不方便等問題。
[0004]如圖1所示，目前的極化工具包括:夾具左夾板2’、第二0型圈3’、定位銷4’、第一0 型圈5’、鈮酸鋰晶體6’、夾具右夾板7’、金屬電極板8’、金屬電極拉緊螺母9’、接線端子10’、 壓線螺母11’、夾緊螺栓16’、夾緊螺母17’。兩片金屬電極板8’分別固定在夾具左夾板2’的右側(cè)和夾具右夾板7’的左側(cè)，具體的，金屬電極板8’的外側(cè)具有一螺栓結(jié)構(gòu)，左側(cè)金屬電極板8 ’的螺栓結(jié)構(gòu)和右側(cè)金屬電極板8 ’的螺栓結(jié)構(gòu)分別穿過夾具左夾板2 ’和夾具右夾板7 ’， 穿過夾具左夾板2 ’和夾具右夾板7 ’的螺栓結(jié)構(gòu)分別被相應(yīng)側(cè)的金屬電極拉緊螺母9 ’鎖緊。 兩個接線端子10’分別套在兩側(cè)螺栓結(jié)構(gòu)的金屬電極拉緊螺母9’外側(cè)，兩個壓線螺母11’分別套在兩側(cè)螺栓結(jié)構(gòu)的接線端子10’的外側(cè)，將接線端子10’鎖緊。兩側(cè)接線端子10’接通高壓電源的兩極，壓線螺母11’壓緊使其保持與兩側(cè)金屬電極板8’的良好接通。鈮酸鋰晶體6’ 夾在兩片金屬電極板8 ’、夾具左夾板2 ’和夾具右夾板7 ’中間。為了鈮酸鋰晶體6 ’兩面的電極區(qū)域具有良好密封性，鈮酸鋰晶體6 ’兩側(cè)分別與夾具左夾板2 ’和夾具右夾板7 ’之間通過第一 0型圈5’夾緊密封。夾具左夾板2’和夾具右夾板7’分別與金屬電極板8’之間的壓緊部分通過第二0型圈3’密封。
[0005]最后，用兩個定位銷4 ’對夾具左夾板2 ’和夾具右夾板7 ’定位，并用四個夾緊螺栓 16 ’和相應(yīng)的夾緊螺母17 ’將夾具左夾板2 ’和夾具右夾板7 ’鎖緊，該四個夾緊螺栓16 ’和夾緊螺母17’均勻的分布在夾具左夾板2’和夾具右夾板7’的四個角上并且穿過夾具左夾板2’ 和夾具右夾板7’。
[0006]目前的夾具通過調(diào)節(jié)夾緊螺栓16’和夾緊螺母17’之間的松緊度來進行，完全依賴操作者的手感把握力度，難以保證夾板間壓力的均勻性，且操作過程繁瑣，且容易導(dǎo)致鈮酸鋰晶體6’碎片。因此，市場上急需一種操作簡單的機械裝置，該裝置可以有效保證夾板間壓力的均勻性，降低對操作人員的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的所要解決的技術(shù)問題在于提供一種使得鈮酸鋰晶體所受到的壓力適當(dāng)且均勻的氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具。
[0008]本實用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:
[0009]—種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，包括夾具左夾板、夾具右夾板、金屬電極板，所述的金屬電極板的兩極分別設(shè)置在夾具左夾板和夾具右夾板上且兩極之間形成液體電極腔，還包括夾具支架、活塞缸、壓板和頂桿，所述的夾具支架為U型結(jié)構(gòu)，夾具支架支撐整個夾具，夾了鈮酸鋰晶體的夾具左夾板和夾具右夾板整體放置于夾具支架的中間靠右的位置，夾具右夾板后側(cè)抵在夾具支架右側(cè)的內(nèi)側(cè)面上，壓板的右側(cè)抵在夾具左夾板的左側(cè)面上，壓板左側(cè)與頂桿連接，頂桿的外端連接活塞缸。
[0010]進一步地，所述的活塞缸為氣缸。
[0011]進一步地，所述的壓板與頂桿球鉸鏈連接。
[0012]進一步地，所述頂桿的外端具有外螺紋，頂桿的外端旋入活塞缸的頂桿設(shè)置的螺紋孔內(nèi)。
[0013]進一步地，所述的活塞缸上安裝有壓力值讀取裝置和氣壓調(diào)節(jié)裝置。
[0014]進一步地，所述的活塞缸上還設(shè)置有節(jié)流裝置。
[0015]進一步地，在夾具左夾板的左側(cè)和夾具右夾板的右側(cè)均勻分布有三個支撐桿。
[0016]進一步地，還包括第一0型圈，所述的夾具左夾板和夾具右夾板正面的相對位置上都設(shè)置有〇型圈槽，所述的第一 〇型圈放置在〇型圈槽中。
[0017]進一步地，還包括第二0型圈，所述的金屬電極板通過金屬電極拉緊螺母分別固定在夾具左夾板和夾具右夾板上，金屬電極板分別與夾具左夾板和夾具右夾板之間的壓緊部分通過第二0型圈密封。
[0018]進一步地，所述的夾具左夾板或夾具右夾板的正面均勻設(shè)置有三個凸起的小圓柱，每個小圓柱的內(nèi)側(cè)與所要處理的晶體相切，小圓柱的高度不能高于兩個第一 0型圈和所要處理的鈮酸鋰晶體三者受壓后的高度和。
[0019]進一步地，還包括兩個定位銷，每個定位銷都將夾具左夾板和夾具右夾板定位連接。
[0020]更進一步地，所述的氣缸可以設(shè)置在夾具左夾板的左側(cè)也可以設(shè)置在夾具右夾板的右側(cè)。[0021 ]本實用新型的優(yōu)點在于:[〇〇22](1)本實用新型使用氣動裝置，選用壓縮氣體為動力源，通過調(diào)節(jié)氣壓實現(xiàn)壓力大小的控制和量化;通過控制氣體流速控制氣動頂桿的運動速度，實現(xiàn)夾緊與松脫緩慢平穩(wěn)進行，有效避免沖擊，增加操作的準確度，降低了對操作人員的要求。
[0023](2)本實用新型中的氣動頂桿與氣動壓板通過球鉸鏈連接，可以有效避免加工精度誤差及安裝精度誤差所造成的壓力不均勻，同時夾具左夾板左側(cè)和夾具右夾板右側(cè)設(shè)計成繞中心均勻分布的三個支撐桿，三個支撐桿承接來自氣動壓板的壓力，可以均勻的把壓力分配到鈮酸鋰晶體四周。[〇〇24](3)本實用新型在夾具左夾板或者在夾具右夾板的正面均勻的設(shè)置有三個凸起的小圓柱，每個小圓柱的內(nèi)側(cè)與晶體相切，可以保證鈮酸鋰晶體放置在中心對準位置，并且要求小圓柱的高度不能高于兩個第一 0型圈和所要處理的晶體三者受壓后的高度和，這樣確保晶體處于垂直狀態(tài)。
[0025] (4)本實用新型中使用節(jié)流裝置，可以有效的調(diào)節(jié)氣流速度，增加了氣動頂桿運動速度的可控性，從而使氣缸緩慢進退。[〇〇26] (5)本實用新型中使用兩個定位銷，保證了夾具左夾板和夾具右夾板中心對稱。
[0027] (6)本實用新型中氣動壓板與氣動頂桿球鉸鏈連接，保證其轉(zhuǎn)動的靈活性，氣動頂桿通過自身帶的螺紋固定在氣缸的頂桿上隨氣缸頂桿前后運動，實現(xiàn)夾具的夾緊與松脫?！靖綀D說明】[〇〇28]圖1為現(xiàn)有夾具剖視圖；[〇〇29]圖2為本實用新型夾具的剖視圖；[〇〇3〇]圖3為本實用新型中的夾具左夾板或者夾具右夾板的模型正面圖；
[0031]圖4為本實用新型中的夾具左夾板或者夾具右夾板的模型背面圖。【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細的描述。
[0033]如圖2-4所示，本實用新型包括夾具支架1、夾具左夾板2、第二0型圈3、定位銷4、第一 0型圈5、鈮酸鋰晶體6、夾具右夾板7、金屬電極板8、金屬電極拉緊螺母9、接線端子10、壓線螺母11、氣動壓板12、氣動頂桿13、氣缸14、液體電極腔15、小圓柱18、支撐桿19、0型圈槽 20 〇
[0034]夾具支架1整體呈U型，夾具支架1主要作用是為整個夾具提供支撐。[〇〇35]氣缸14固定在夾具支架1的左側(cè)。
[0036]兩片金屬電極板8分別固定在夾具左夾板2的右側(cè)和夾具右夾板7的左側(cè)，具體的， 金屬電極板8的外側(cè)具有一螺栓結(jié)構(gòu)，左側(cè)金屬電極板8的螺栓結(jié)構(gòu)和右側(cè)金屬電極板8的螺栓結(jié)構(gòu)分別穿過夾具左夾板2和夾具右夾板7,穿過夾具左夾板2和夾具右夾板7的螺栓結(jié)構(gòu)分別被相應(yīng)側(cè)的金屬電極拉緊螺母9鎖緊。
[0037]將兩個接線端子10分別套在金屬電極板8的兩側(cè)螺栓結(jié)構(gòu)上并位于金屬電極拉緊螺母9外側(cè)，兩個壓線螺母11分別套在兩側(cè)螺栓結(jié)構(gòu)的接線端子10外側(cè)，將接線端子10鎖緊。兩側(cè)接線端子10接通高壓電源的兩極，壓線螺母11壓緊使其保持與兩側(cè)金屬電極板8的良好接通。[〇〇38]鈮酸鋰晶體6夾在夾具左夾板2和夾具右夾板7中間并處于兩片金屬電極板8正中間的位置。
[0039]夾了鈮酸鋰晶體6的夾具左夾板2和夾具右夾板7整體放置于夾具支架1的中間靠右的位置，夾具右夾板7后側(cè)抵在夾具支架1右側(cè)的內(nèi)側(cè)面上。
[0040]氣動壓板12的右側(cè)抵在夾具左夾板2的左側(cè)面上，氣動壓板12左側(cè)與氣動頂桿13 球鉸鏈連接，保證其轉(zhuǎn)動的靈活性。
[0041]氣動頂桿13的外端具有外螺紋，氣動頂桿13的外端旋入氣缸14的頂桿設(shè)置的螺紋孔內(nèi)，氣動頂桿13通過自身帶的螺紋固定在氣缸14的頂桿上，隨氣缸頂桿前后運動，實現(xiàn)夾具的夾緊與松脫。[0〇42]在夾具左夾板2和夾具右夾板7上分別設(shè)置有0型圈槽20,鈮酸鋰晶體6兩側(cè)分別與夾具左夾板2和夾具右夾板7之間通過第一 0型圈5夾緊密封;夾具左夾板2和夾具右夾板7分別與金屬電極板8之間的壓緊部分通過第二0型圈3密封。第一 0型圈5和第二0型圈3都卡放在0型圈槽20內(nèi)。[〇〇43]當(dāng)氣缸14推動氣動頂桿13將夾具壓緊后，在鈮酸鋰晶體6兩側(cè)形成兩個液體電極腔15，通過夾具左夾板2和夾具右夾板7上的加液口注入導(dǎo)電液體形成液體電極，液體電極通過金屬電極板8分別與極化電源的兩極相連，從而實現(xiàn)了鈮酸鋰晶體6兩側(cè)的均勻電場。
[0044]作為優(yōu)化的技術(shù)方案，夾具左夾板2左側(cè)和夾具右夾板7右側(cè)設(shè)計成繞中心均勻分布的三個支撐桿19,三個支撐桿19承接來自氣動壓板12的壓力，可以均勻的把壓力分配到鈮酸鋰晶體6四周。
[0045]作為優(yōu)化的技術(shù)方案，夾具左夾板2的右側(cè)或夾具右夾板7的左側(cè)均勻設(shè)置有三個凸起的小圓柱18,每個小圓柱18的內(nèi)側(cè)與所要處理的鈮酸鋰晶體6相切，小圓柱18的高度不能高于兩個第一 〇型圈5和所要處理的鈮酸鋰晶體6三者受壓后的高度和。
[0046]本實用新型具體操作過程如下:
[0047]第一步，將氣缸14固定在夾具支架1的左側(cè)，氣動頂桿13的外端旋入氣缸14的頂桿設(shè)置的螺紋孔內(nèi)，氣動頂桿13的左端通過自身帶的螺紋固定在氣缸14的頂桿上，另一端與氣動壓板12球鉸鏈連接。將氣壓調(diào)到許用壓力，本例選用0.5-2.0MPa，并通過相應(yīng)的節(jié)流裝置調(diào)節(jié)氣流速度，使氣缸緩慢進退，然后讓氣缸14退回初始位置，便于后續(xù)部件的安裝。
[0048]第二步，將左側(cè)金屬電極板8的螺栓結(jié)構(gòu)和右側(cè)金屬電極板8的螺栓結(jié)構(gòu)分別穿過夾具左夾板2和夾具右夾板7，穿過夾具左夾板2和夾具右夾板7的螺栓結(jié)構(gòu)分別被相應(yīng)側(cè)的金屬電極拉緊螺母9鎖緊。金屬電極拉緊螺母9鎖緊之前在夾具左夾板2和夾具右夾板7分別與金屬電極板8之間的壓緊部分放置第二0型圈3。從而使得金屬電極板8分別與夾具左夾板 2和夾具右夾板7之間是密封的。
[0049]第三步，將兩個接線端子10分別套在金屬電極板8的兩側(cè)螺栓結(jié)構(gòu)上并位于金屬電極拉緊螺母9外側(cè)，兩個壓線螺母11分別套在兩側(cè)螺栓結(jié)構(gòu)的接線端子10外側(cè)，將接線端子10鎖緊。確保兩側(cè)接線端子10接通高壓電源的兩極后，壓線螺母11的壓緊使其保持與兩側(cè)金屬電極板8的良好接通。
[0050]第四步，將兩個第一0型圈5分別放置于夾具左夾板2和夾具右夾板7的0型圈槽20 內(nèi)，然后再將鈮酸鋰晶體6放置于夾具左夾板2的三個凸起的小柱子18圍成的圓形范圍內(nèi)， 從而確保了鈮酸鋰晶體6放置在了中心位置，再將夾具右夾板7通過兩個定位銷4定位，和夾具左夾板2扣在一起夾鈮酸鋰晶體6于其間。[〇〇51]第五步，將上述裝好的夾具左夾板2和夾具右夾板7兩手捏緊保證鈮酸鋰晶體6不會從中掉落，整體放置到夾具支架1的右側(cè)相應(yīng)位置，讓氣缸14推進使夾具左夾板2和夾具右夾板7壓緊，并且隨時查看氣缸14的壓力值和控制氣壓調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)壓力大小至目標壓力。[〇〇52]第六步，通過夾具左夾板2和夾具右夾板7的加液口將電極溶液加入到液體電極腔 15。[〇〇53]第七步，在兩側(cè)接線端子10上加電壓極化。
[0054]第八步，極化完成后，先將電極溶液倒掉，讓氣缸14后退回初始位置將夾具左夾板 2和夾具右夾板7松開，取下夾具左夾板2和夾具右夾板7，將鈮酸鋰晶體6取出即可。
[0055]以上便完成了一片鈮酸鋰晶體6的周期性極化。
[0056]以上實施例前六步的安裝順序可以按照安裝人員的習(xí)慣打亂實施。[〇〇57] 上述實施例中的小圓柱18可以設(shè)置在夾具右夾板7上，并且氣缸14可以設(shè)置在夾具右夾板7的右側(cè)。其中氣缸也可以用液壓缸。其中鈮酸鋰晶體6也可以是其它需要極化的固態(tài)物質(zhì)。[〇〇58]以上所述僅為本實用新型創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型創(chuàng)造，凡在本實用新型創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，包括夾具左夾板、夾具右夾板、金屬電極 板，所述的金屬電極板的兩極分別設(shè)置在夾具左夾板和夾具右夾板上且兩極之間形成液體 電極腔，其特征在于，還包括夾具支架、活塞缸、壓板和頂桿，所述的夾具支架為U型結(jié)構(gòu)，夾 了鈮酸鋰晶體的夾具左夾板和夾具右夾板整體放置于夾具支架的中間靠右的位置，夾具右 夾板后側(cè)抵在夾具支架右側(cè)的內(nèi)側(cè)面上，壓板的右側(cè)抵在夾具左夾板的左側(cè)面上，壓板左 側(cè)與頂桿連接，頂桿的外端連接活塞缸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:所述的 活塞缸為氣缸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:所述的壓板與頂桿球鉸鏈連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:所述頂 桿的外端具有外螺紋，頂桿的外端旋入活塞缸的頂桿設(shè)置的螺紋孔內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:所述的 活塞缸上安裝有壓力值讀取裝置和氣壓調(diào)節(jié)裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:所述的 活塞缸上還設(shè)置有節(jié)流裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:在夾具 左夾板的左側(cè)和夾具右夾板的右側(cè)均勻分布有三個支撐桿。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:還包括 第一0型圈，所述的夾具左夾板和夾具右夾板正面的相對位置上都設(shè)置有0型圈槽，所述的 第一 0型圈放置在0型圈槽中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:還包括 第二0型圈，所述的金屬電極板通過金屬電極拉緊螺母分別固定在夾具左夾板和夾具右夾 板上，金屬電極板分別與夾具左夾板和夾具右夾板之間的壓緊部分通過第二〇型圈密封。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種氣動式鈮酸鋰晶體周期性極化夾具，其特征在于:所 述的夾具左夾板或夾具右夾板的正面均勻設(shè)置有三個凸起的小圓柱，每個小圓柱的內(nèi)側(cè)與 所要處理的晶體相切，小圓柱的高度低于兩個第一 0型圈和所要處理的鈮酸鋰晶體三者受 壓后的高度和。
【文檔編號】G02F1/03GK205643936SQ201620372032
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】魏代營, 梁龍躍, 鄭名揚, 謝秀平, 張強
【申請人】山東量子科學(xué)技術(shù)研究院有限公司, 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)