[发明专利]光纤激光器封装装置

说明书

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。

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