一种超窄线宽相移光栅激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及激光技术领域，尤其涉及一种超窄线宽相移光栅激光器。该激光器包括激光芯片，以及与激光芯片耦合连接的光纤，光纤的一端设有光纤透镜，光纤的另一端设置有超窄线宽相移光栅，光纤透镜为锥形或楔形，在光纤上位于光纤透镜的后端设置有金属化区域，光纤的金属化区域与激光芯片固定连接，光纤透镜朝向激光芯片设置。本实用新型专利技术提供的激光器，在光纤的尾端设置有超窄线宽相移光栅，可以实现激光子束超窄线宽化，且容易实现滤波器件和激光芯片高度集成化，减小激光器体积；同时，本实用新型专利技术的激光器的组装简单，具有小巧集成化、智能化、成本低的优势。成本低的优势。成本低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种超窄线宽相移光栅激光器


[0001]本技术涉及激光
，尤其涉及一种超窄线宽相移光栅激光器。

技术介绍

[0002]光纤激光器具有效率高、体积小、光束质量好、工作稳定可靠和环境适用性强等突出优点，在通信、工业加工、医疗、国防等领域具有广阔的应用前景，是激光研究的重要方向之一。随着双包层大模场光纤的产生、半导体泵浦性能的提升和光纤集成技术的快速发展，光纤激光器的输出功率得到了迅速提升。
[0003]目前，光纤激光器输出功率进一步提升的有效方案是光束合成，主要包括相干合成和光谱合成。而光束合成对激光子束提出了要求，一般要求合成激光子束具有窄线宽和高功率高光束质量特性，然而实际应用中实现窄线宽需要大量复杂的光路结构，导致其制作成本高。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术提供了一种超窄线宽相移光栅激光器，包括激光芯片，以及与所述激光芯片耦合连接的光纤，所述光纤的一端设有光纤透镜，所述光纤的另一端设置有超窄线宽相移光栅，所述光纤透镜为锥形或楔形，在所述光纤上位于所述光纤透镜的后端设置有金属化区域，所述光纤的金属化区域与所述激光芯片固定连接，所述光纤透镜朝向所述激光芯片设置。
[0005]进一步地，所述光纤透镜的楔形角度为10～150
°
，曲率半径为3～20μm，偏轴<2
°
。
[0006]进一步地，所述金属化区域的镀膜厚度为1～10μm，所述金属化区域的镀膜材料为镍、金、锌中的一种。
[0007]进一步地，所述金属化区域设置在所述光纤透镜和所述超窄线宽相移光栅之间，且靠近所述光纤透镜一侧设置。
[0008]进一步地，所述光纤包括纤芯，以及依次包覆在所述纤芯外侧的包层和涂覆层。
[0009]进一步地，所述纤芯的直径为6～15μm，所述包层的外径为40～400μm，所述涂覆层的外径为80～500μm。
[0010]进一步地，所述超窄线宽相移光栅的线宽为30MHZ～1000MHZ，反射率大于10dB。
[0011]进一步地，所述光纤的金属化区域和所述激光芯片焊接固定。
[0012]进一步地，所述超窄线宽相移光栅的外侧设置有第一封装部和第二封装部，所述第一封装部的热膨胀系数大于所述第二封装部的热膨胀系数。
[0013]本技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：本技术提供的激光器，在光纤的尾端设置有超窄线宽相移光栅，可以实现激光子束超窄线宽化，且容易实现滤波器件和激光芯片高度集成化，减小激光器体积；同时，本技术的激光器的组装简单，具有小巧集成化、智能化、成本低的优势。
附图说明
[0014]图1为本技术超窄线宽相移光栅激光器的结构示意图；
[0015]图2为本技术中光纤透镜的结构示意图；
[0016]图3为本技术中超窄线宽相移光栅的结构示意图；
[0017]图4为本技术中超窄线宽相移光栅封装后的结构示意图；
[0018]图5为本技术中激光器测试图谱。
[0019]1‑
激光芯片；2
‑
光纤透镜；3
‑
金属化区域；4
‑
超窄线宽相移光栅；41
‑
栅区位置；42
‑
周期相位偏移；43
‑
第一封装部；44
‑
第二封装部；5
‑
光纤；51
‑
纤芯；52
‑
包层；53
‑
涂覆层。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。
[0021]在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0022]在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中心”、“水平”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0023]此外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0024]如说明书附图1
‑
3所示，本技术提供了一种超窄线宽相移光栅激光器，包括激光芯片1，以及与所述激光芯片1耦合连接的光纤5，所述激光芯片1为泵浦激光芯片，其波段为980nm、1550nm或其他波段，标准14针和18针蝶型金属化气密封闭，优选的，带制冷器和监控光电探测器；所述光纤5的一端设有光纤透镜2，所述光纤5的另一端设置有超窄线宽相移光栅4，通过激光光束在所述光纤5的尾端刻写超窄线宽相移光栅4，所述超窄线宽相移光栅4的线宽为30MHZ～1000MHZ，反射率大于10dB，所述超窄线宽相移光栅包括栅区位置41以及周期相位偏移42，其周期相位偏移为0
‑
2π，所述光纤透镜2为锥形或楔形，其楔形角度为10～150
°
，曲率半径为3～20μm，偏轴<2
°
，当然，光纤透镜2还可以是其他形状，用于激光芯片1的光束与光纤透镜2进行耦合，光束能够穿过光纤透镜2，在所述光纤1上位于所述光纤透镜2的后端设置有金属化区域3，即在所述光纤1上进行镀膜处理，所述金属化区域3的镀膜材料为镍、金、锌中的一种，金属化区域长度根据实际需求进行设置，所述金属化区域3的镀膜厚度为1～10μm，拉力强度大于10N，所述光纤5的金属化区域3与所述激光芯片1固定连接，
所述光纤透镜2朝向所述激光芯片1设置。
[0025]本实施例中，所述光纤5包括纤芯51，以及依次包覆在所述纤芯51外侧的包层52和涂覆层53，所述纤芯51材质为二氧化硅或其他掺杂材质，直径为6～15μm，所述包层52的材质为二氧化硅或其他掺杂材质，其外径为40～400μm，所述涂覆层53的材质为丙烯酸酯，其外径为80～500μm。
[0026]本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超窄线宽相移光栅激光器，其特征在于，包括激光芯片，以及与所述激光芯片耦合连接的光纤，所述光纤的一端设有光纤透镜，所述光纤的另一端设置有超窄线宽相移光栅，所述光纤透镜为锥形或楔形，在所述光纤上位于所述光纤透镜的后端设置有金属化区域，所述光纤的金属化区域与所述激光芯片固定连接，所述光纤透镜朝向所述激光芯片设置。2.根据权利要求1所述的超窄线宽相移光栅激光器，其特征在于，所述光纤透镜的楔形角度为10～150
°
，曲率半径为3～20μm，偏轴<2
°
。3.根据权利要求2所述的超窄线宽相移光栅激光器，其特征在于，所述金属化区域的镀膜厚度为1～10μm，所述金属化区域的镀膜材料为镍、金、锌中的一种。4.根据权利要求1所述的超窄线宽相移光栅激光器，其特征在于，所述金属化区域设置在所述光纤透镜和...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹红占，
申请(专利权)人：武汉楚星光纤应用技术有限公司，
类型：新型
国别省市：