CN107749558B - 光纤激光器封装装置 - Google Patents

光纤激光器封装装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107749558B
CN107749558B CN201711174668.8A CN201711174668A CN107749558B CN 107749558 B CN107749558 B CN 107749558B CN 201711174668 A CN201711174668 A CN 201711174668A CN 107749558 B CN107749558 B CN 107749558B
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
encapsulating material
laser
grating
fiber laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711174668.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107749558A (zh
Inventor
应康
陈迪俊
魏芳
杨飞
蔡海文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS filed Critical Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority to CN201711174668.8A priority Critical patent/CN107749558B/zh
Publication of CN107749558A publication Critical patent/CN107749558A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107749558B publication Critical patent/CN107749558B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers
    • H01S3/06704—Housings; Packages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

一种光纤激光器封装装置，由光纤光栅、封装材料底座、封装材料盖板、热效应结构点和紫外固化胶构成。本发明能有效补偿光纤激光器工作时的频率热飘移效应，有效抑制激光器的噪声，进一步提升光纤激光器的性能，更好的满足相关科研领域及工程应用的需要。

Description

光纤激光器封装装置
技术领域
本发明涉及光纤激光器，特别是一种光纤激光器封装装置。该技术可应用于光纤传感，激光雷达，高分辨率激光光谱等领域。
背景技术
近年来光纤激光器技术迅猛发展，光纤激光器的性能不断提高，应用越来越广泛。由于其体积小、线宽窄、使用方便等优点，光纤激光器广泛应用于光纤传感，激光雷达，高分辨率激光光谱等领域。这些应用领域对于光纤激光器的可靠性，结构稳定性，噪声特性要求很高。一般的光纤激光器中的布拉格光栅易于受到环境扰动，会严重地劣化光纤激光器的性能。因此采取进一步的技术手段对光纤激光器中的光纤光栅进行固定封装，对相关的封装结构和封装材料进行研究具有重要的意义。
对于光纤激光器的封装技术，通常是采用将光纤激光器中的光纤光栅的两端通过固化工艺固定在封装件的两端上(参见在先技术[1]:发明专利CN201420155267.3：光纤激光器用抗环境影响的相移光栅封装结构)。其基本原理是光纤穿过一根玻璃管，并通过两个固定点，将光纤激光器的栅区部分与玻璃管固定，玻璃在固定于外套的金属管上。但由于无论金属还是玻璃，在温度上升时均会发生膨胀，这样光纤激光器的栅区长度就会随着所处温度的变化而改变，最终会显著影响到光纤激光器出光的频率稳定性。
为了克服上述封装技术的缺点，崔一平等人提出了一种多组成份金属结构的光纤光栅封装技术(参见在先技术[2]:发明专利CN02257681.9：光纤光栅单端温度补偿封装装置)。其基本原理是通过两个热膨胀系数不同的材料进行组合，并将光纤激光器的栅区的两端分别固定于两个不同的材料上，这样当整个器件的温度发生变化时，会通过两种材料不同热膨胀系统的相互作用，使光纤激光器栅区本身的长度保持稳定，减弱环境温度带来的温度漂移。但这种封装技术在应用于封装光纤激光器中的光纤光栅时，只能消除环境温度带来的影响，无法消除光纤光栅自身发热带来的频率漂移。而光纤激光器在出光时，其光栅部分将产生大量的热量，最终使得出光的频率发生波动。
发明内容
本发明的目的在于克服上述在先技术的不足，提供一种光纤激光器封装装置。该装置能有效补偿光纤激光器工作时的频率热飘移效应，有效抑制激光器的噪声，进一步提升光纤激光器的性能，更好的满足相关科研领域及工程应用的需要。
本发明的技术解决方案如下：
一种光纤激光器的封装装置，其特点在于包括：光纤光栅、封装材料底座、封装材料盖板、热效应结构点和紫外固化胶，所述的光纤光栅由一段光刻有布拉格光栅的光纤构成，放置在所述的封装材料底座和封装材料盖板之间，所述的布拉格光栅作为激光器工作的激光腔，所述的热效应结构点为通过精细加工的方法在所述的封装材料底座或封装材料盖板上加工的凹点构成，与所述的布拉格光栅的中点位置紧接触，所述的封装材料底座和封装材料盖板由负热膨胀系数的材料制成，所述的光纤光栅通过所述的紫外固化胶固定在所述的封装材料底座和封装材料盖板之间。
本发明与在先技术相比，具有以下优点和积极效果：
1、与在先技术[1]相比，本发明光纤激光器封装装置采用负热膨胀系数的材料制成，能有效补偿光纤激光器工作时的频率热飘移效应。
2、与在先技术[2]相比，本发明光纤激光器封装装置通过热效应结构点的设置，使热效应结构点处的散热系数与光栅其它部位的散热系数存在较大的差异，从而可以人为操控热量在栅区的分布，并进而调节激光器的工作点，有效抑制激光器的噪声。
附图说明
图1是本发明光纤激光器封装装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明进行进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图1，图1是本发明光纤激光器封装装置的结构框图。由图可见，本发明光纤激光器的封装装置，包括：光纤光栅1、封装材料底座2、封装材料盖板3、热效应结构点4和紫外固化胶5，所述的光纤光栅1由一段光刻有布拉格光栅的光纤构成，放置在所述的封装材料底座2和封装材料盖板3之间，所述的布拉格光栅作为激光器工作的激光腔，所述的热效应结构点4为通过精细加工的方法在所述的封装材料底座2或封装材料盖板3上加工的凹点构成，与所述的布拉格光栅的中点位置紧接触，所述的封装材料底座2和封装材料盖板3由负热膨胀系数的材料制成，所述的光纤光栅1通过所述的紫外固化胶5固定在所述的封装材料底座2和封装材料盖板3之间。
所述的热效应结构点4与布拉格光栅的中点位置紧密接触，可选用激光精细加工的方式制作。热效应结构点的位置对应于相移光纤光栅的相移区，这样当激光器工作时，热效应结构点处的散热系数与光栅其它部位的散热系数存在较大的差异，从而相移区的温度将和栅区其它部位有较大的温度差，进而改变激光器的工作点，最终实现对激光器噪声的抑制。
所述的封装材料底座和封装材料盖板由负热膨胀系数的材料组成，一般可选用碳纤维等材料。
本发明光纤激光器封装装置在工作时，具体操作步骤如下：
1、通过精细加工技术在封装材料盖板上制一个热效应结构点。
2、将光纤光栅拉直并放置在封装材料底座与封装材料盖板之间，并通过固化胶实现整体粘合。
3、对激光器施加泵浦，使激光出光。
4、改变泵浦强度，此时由于热效应结构点的存在，会改变激光器的工作点，观察此时激光器的噪声变化，最终得到低噪声的激光输出。
本发明结合无源光纤光栅的热效应现象与光纤激光器的传统封装技术，将光纤激光器固定在封装结构中保证其可靠性的同时，通过工作点实现光纤激光器的工作点选择，可有效抑制激光器的噪声，进一步提升光纤激光器的性能，更好地满足相关科研领域及工程应用的需要。

Claims (1)

1.一种光纤激光器的封装装置，其特征在于包括：光纤光栅(1)、封装材料底座(2)、封装材料盖板(3)、热效应结构点(4)和紫外固化胶(5)，所述的光纤光栅(1)由一段光刻有布拉格光栅的光纤构成，放置在所述的封装材料底座(2)和封装材料盖板(3)之间，所述的布拉格光栅作为激光器工作的激光腔，所述的热效应结构点(4)为通过精细加工的方法在所述的封装材料底座(2)或封装材料盖板(3)上加工的凹点，所述的热效应结构点(4)的位置与所述的布拉格光栅的中点位置紧密接触，与所述的布拉格光栅的相移区位置对应，所述的封装材料底座(2)和封装材料盖板(3)由负热膨胀系数的材料制成，所述的光纤光栅(1)通过所述的紫外固化胶(5)固定在所述的封装材料底座(2)和封装材料盖板(3)之间。
CN201711174668.8A 2017-11-22 2017-11-22 光纤激光器封装装置 Active CN107749558B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711174668.8A CN107749558B (zh) 2017-11-22 2017-11-22 光纤激光器封装装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711174668.8A CN107749558B (zh) 2017-11-22 2017-11-22 光纤激光器封装装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107749558A CN107749558A (zh) 2018-03-02
CN107749558B true CN107749558B (zh) 2019-12-03

Family

ID=61252259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711174668.8A Active CN107749558B (zh) 2017-11-22 2017-11-22 光纤激光器封装装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107749558B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2572422Y (zh) * 2002-10-11 2003-09-10 东南大学 光纤光栅单端温度补偿封装装置
US7116846B2 (en) * 2004-02-12 2006-10-03 Fibera, Inc. Athermal fiber Bragg grating
CN203859377U (zh) * 2014-04-02 2014-10-01 北京凌信致远科技有限公司 光纤激光器用抗环境影响的相移光栅封装结构
CN106684678A (zh) * 2017-02-28 2017-05-17 中国科学院上海光学精密机械研究所 光纤激光器温度补偿封装装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107749558A (zh) 2018-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106684678A (zh) 光纤激光器温度补偿封装装置
Brandon et al. Internal radiative transport in the vertical Bridgman growth of semitransparent crystals
CN205657308U (zh) 基于8字形腔结构全保偏光纤锁模激光源
CN107749558B (zh) 光纤激光器封装装置
IT8026883A0 (it) Procedimento per migliorare la permeabilita' delle rocce, atto alla produzione di energia calorifica per geotermia ad alta energia.
CN101957479B (zh) 温度调制光学微腔耦合系统的输出方法及其耦合结构
CN109579819A (zh) 一种提高光纤陀螺标度因数性能的方法、光纤陀螺
CN110078517A (zh) 一种混编纤维增强氮化物复合材料天线罩及其制备方法
CN106526231B (zh) 基于相移光栅光纤激光器的加速度测定探测头及装置
CN203069819U (zh) 光纤合束器的封装结构
CN102359838B (zh) 一种激光式压力传感器
CN204388872U (zh) 光学式编码器
CN105300371B (zh) 抗冲击角速陀螺灌封工艺
CN104482930B (zh) 应用在mems器件中的弱耦合弹性梁结构
WO2018212631A3 (ko) 능동소자용 불소인산염계 유리
CN201754194U (zh) 一种基于单光纤光栅的带宽可调谐滤波器
CN203218699U (zh) 单纤单振千瓦量级全光纤激光器
Li et al. Low threshold fiber taper coupled rare earth ion-doped chalcogenide microsphere laser
CN101907744B (zh) 一种基于光纤光栅自啁啾效应实现带宽调谐的滤波器
CN205449087U (zh) 外支撑四质量块mems谐振式陀螺仪
CN211859140U (zh) 一种光纤激光器封装装置
CN104132768A (zh) 一种基于硅硅键合的隔离封装应力的压力传感器
CN205263361U (zh) 一种带散热块的波导芯片封装结构
CN103557857A (zh) 一种基于相变材料控温机理的光纤陀螺环模块
CN202195822U (zh) 一种无线电高度表的光纤检测仪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant