光纤激光器封装装置制造方法及图纸

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。本发明专利技术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。

Optical fiber laser packaging device

An optical fiber laser packaging device consists of a fiber Bragg grating, a packaging material base, a package cover plate, a thermal effect structure point and a UV curing adhesive. The invention can effectively compensate the frequency thermal drift effect of the fiber laser when working, effectively suppress the noise of the laser, further enhance the performance of the fiber laser, and better meet the needs of related scientific research fields and engineering applications.

【技术实现步骤摘要】
光纤激光器封装装置
本专利技术涉及光纤激光器，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。
技术介绍
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]:专利技术专利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]:专利技术专利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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术与在先技术相比，具有以下优点和积极效果：1、与在先技术[1]相比，本专利技术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，本专利技术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是本专利技术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专利技术进行进一步说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。先请参阅图1，图1是本专利技术光纤激光器封装装置的结构框图。由图可见，本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：应康，陈迪俊，魏芳，杨飞，蔡海文，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31