專利名稱：分布反饋單縱模光纖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖激光器，特別是一種穩(wěn)定運行的可調(diào)諧 相移的分布反饋-distributed feedback(DFB)單縱模光纖激光器。該激光器可用作慣性約束核聚變激光驅(qū)動器前端系統(tǒng)中的主振蕩器，可用于光纖傳感器以及光譜分析裝置中。
背景技術(shù)：
在摻Y(jié)b(鐿)光纖上刻寫光柵，則獲得摻Y(jié)b光纖DFB激光器。在均勻刻寫的DFB激光器幾何中心產(chǎn)生 相移，則制作出單縱模光纖激光器。此類激光器的波長可由下式確定λ＝2nΛ其中，λ為DFB激光器運行波長，n為光纖有效折射率，∧為光柵周期。因此，當(dāng)改變光柵周期∧的值時，則可改變DFB激光器的運行波長。通過改變溫度及施加不同大小的拉力可改變光柵周期∧的值。
問題的提出已有的調(diào)諧方法有兩種1、直接改變DFB激光器的溫度獲得DFB激光器的調(diào)諧輸出。
2、通過機(jī)械手段改變施加于DFB激光器的拉力大小可調(diào)諧DFB激光器的激光運行波長。
第一種方法，即使溫度變化范圍為100攝氏度，波長調(diào)諧范圍也小于1nm。且100攝氏度的溫變范圍，如須長期穩(wěn)定工作于低溫區(qū)(小于-30攝氏度)則對溫度調(diào)節(jié)控度系統(tǒng)要求很高，且運行成本高。而工作溫度高于50攝氏度對DFB激光器的特性及周圍其它器件的性能都會產(chǎn)生不利影響。
第二種方法由于是采用機(jī)械裝置通過改變施加于DFB激光器的拉力大小來調(diào)諧DFB激光器的激光運行波長，因此環(huán)境溫度變化既會引起波長工作點的漂移，也不易使系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作于某一波長。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種分布反饋單縱模光纖激光器，既要獲得波長調(diào)諧范圍寬，又要克服環(huán)境溫度變化引起波長工作點的漂移，使工作波長更穩(wěn)定。
本實用新型的技術(shù)方案如下一種分布反饋單縱模光纖激光器，包括一DFB光纖激光器，其構(gòu)成是所述的DFB光纖激光器光纖的兩端用紫外硅膠固定在一薄金屬板上，該金屬板則放置于半導(dǎo)體陶瓷片上，在金屬板與半導(dǎo)體陶瓷片之間有一層導(dǎo)熱硅膠，該半導(dǎo)體陶瓷片又置于一散熱板上，所述的金屬板通過一熱敏電阻與溫度控制電源的控制極相連，所述的半導(dǎo)體陶瓷片的兩端分別通過兩導(dǎo)線與所述的溫度控制電源的兩極相連，上述各單元，除溫度控制電源外，均被封裝在一隔熱罩內(nèi)，所述的DFB光纖激光器光纖的輸出端伸出于所述的隔熱罩外，所述的DFB光纖激光器光纖的一端伸出于所述的隔熱罩外，經(jīng)一波分復(fù)用器與一激光泵浦源相連，所述的波分復(fù)用器的第三端經(jīng)一光纖隔離器構(gòu)成本實用新型激光器的輸出端。
所述的DFB光纖激光器為摻鐿DFB光纖激光器或摻鉺DFB光纖激光器。
所述的金屬板為鋁板。
本實用新型激光器的優(yōu)點是(1)由于鋁塊的熱脹系數(shù)(26×10-6/k)遠(yuǎn)大于石英光纖的熱脹系數(shù)(5.5×10-7/k)，因此采用以上結(jié)構(gòu)，與直接調(diào)節(jié)DFB溫度的方法相比，使得激光可調(diào)諧波長范圍大大增加(從1nm增至3.4nm)，而所須改變的溫度范圍卻很小。
(2)采用電溫控調(diào)節(jié)方法比直接采用機(jī)械拉伸的方法，精度高、穩(wěn)定可靠且重復(fù)性好。
(3)溫控與隔熱罩配合，使系統(tǒng)受環(huán)境的影響大大降低，激光器的單縱模運行波長穩(wěn)定性好。


圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖圖中1-散熱板，2-半導(dǎo)體陶瓷片，3-導(dǎo)熱硅膠，4-熱敏電阻，5-條狀金屬板，6-摻Y(jié)b DFB光纖激光器，7、8-紫外膠，9-溫度控制電源，10，11-導(dǎo)電線，12-光纖隔離器，14-半導(dǎo)體激光器。
具體實施方式
請參見圖1，圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本實用新型分布反饋單縱模光纖激光器的構(gòu)成是一摻Y(jié)b DFB光纖激光器6光纖(長10cm)的兩端用紫外硅膠7，8固定在一薄鋁板5上，該鋁板5則放置于半導(dǎo)體陶瓷片2上，在鋁板5與半導(dǎo)體陶瓷片2之間有一層導(dǎo)熱硅膠3，該半導(dǎo)體陶瓷片2又置于一散熱板1上，所述的鋁板5通過一熱敏電阻4與溫度控制電源9的控制極相連，所述的半導(dǎo)體陶瓷片2的兩端分別通過兩導(dǎo)線10，11與所述的溫度控制電源9的兩電極相連，上述各單元，除溫度控制電源9外，均被封裝在一隔熱罩內(nèi)，所述的摻Y(jié)b DFB光纖激光器6光纖的一端伸出于所述的隔熱罩外，經(jīng)一波分復(fù)用器13與一半導(dǎo)體激光器14相連，所述的波分復(fù)用器13的第三端經(jīng)一光纖隔離器12構(gòu)成本實用新型激光器的輸出端。
通過改變半導(dǎo)體陶瓷片的驅(qū)動電源——溫度控制電源9的電功率，可改變半導(dǎo)體陶瓷片2及鋁板5的溫度，當(dāng)鋁板5的長度隨溫度變化時，固定于其上的摻Y(jié)b光纖DFB結(jié)構(gòu)的周期∧也發(fā)生變化，從而達(dá)到了調(diào)諧激光運行波長的目的。另外，裝置中的2-8單元被封裝在隔熱罩內(nèi)，因此本實用新型裝置的核心部件受環(huán)境的影響大大降低，激光器的單縱模運行波長穩(wěn)定性好。
經(jīng)試用證明本實用新型分布反饋單縱模光纖激光器，可從1052.4nm調(diào)諧運行至1055.8nm。波長調(diào)諧范圍為3.4nm，換算為頻率變化范圍為1020GHz。使用固定F-P掃描干涉儀測得調(diào)諧精度約100MHz。而當(dāng)把以上激光器的波長調(diào)諧至上述范圍的任意值后，再使用固定F-P掃描干涉儀觀察激光器運行波長的穩(wěn)定性，所使用固定F-P干涉儀的光譜分辨率約為30MHz，通過目測，沒有觀察到單縱模激光干涉環(huán)的漂移現(xiàn)象，由此推斷，本實用新型激光器的單縱模頻率穩(wěn)定性漂移漲落小于30MHz。激光器的最大輸出功率為30mW，輸出功率漲落小于5‰。
實施例2與實施例1的區(qū)別僅在于所述的DFB光纖激光器6是一摻鉺DFB光纖激光器。其技術(shù)效果同上，使用范圍更廣，更具有實用價值。
權(quán)利要求1.一種分布反饋單縱模光纖激光器，包括一DFB光纖激光器(6)，其特征在于所述的DFB光纖激光器(6)光纖的兩端用紫外硅膠(7，8)固定在一薄金屬板(5)上，該金屬板(5)則放置于半導(dǎo)體陶瓷片(2)上，在金屬板(5)與半導(dǎo)體陶瓷片(2)之間是一層導(dǎo)熱硅膠(3)，該半導(dǎo)體陶瓷片(2)又置于散熱板(1)上，所述的金屬板(5)通過一熱敏電阻(4)與溫度控制電源(9)的控制極相連，所述的半導(dǎo)體陶瓷片(2)的兩端分別通過兩導(dǎo)線(10，11)與所述的溫度控制電源(9)的兩電極相連，上述各單元，除溫度控制電源(9)外，均被封裝在一隔熱罩內(nèi)，所述的DFB光纖激光器(6)一光纖的輸出端伸出于所述的隔熱罩外，經(jīng)一波分復(fù)用器(13)與一激光泵浦源(14)相連，所述的波分復(fù)用器(13)的第三端經(jīng)一光纖隔離器(12)構(gòu)成本實用新型激光器的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布反饋單縱模光纖激光器，其特征在于所述的DFB光纖激光器(6)為摻鐿DFB光纖激光器或摻鉺DFB光纖激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布反饋單縱模光纖激光器，其特征在于所述的金屬板(5)為鋁板。
專利摘要一種分布反饋單縱模光纖激光器，包括一DFB光纖激光器，其構(gòu)成是所述的DFB光纖激光器光纖的兩端用紫外硅膠固定在一薄金屬板上，該金屬板則放置于半導(dǎo)體陶瓷片上，在金屬板與半導(dǎo)體陶瓷片之間有一層導(dǎo)熱硅膠，該半導(dǎo)體陶瓷片又置于一散熱板上，所述的金屬板通過一熱敏電阻與溫度控制電源的控制極相連，所述的半導(dǎo)體陶瓷片的兩端分別通過兩導(dǎo)線與所述的溫度控制電源的兩極相連，上述各單元，除溫度控制電源外，均被封裝在一隔熱罩內(nèi)，所述的DFB光纖激光器光纖的一端伸出于所述的隔熱罩外，并經(jīng)一波分復(fù)用器與一激光泵浦源相連，該波分復(fù)用器的第三端經(jīng)一光纖隔離器構(gòu)成本實用新型激光器的輸出端。
文檔編號H01S3/06GK2800596SQ20052004276
公開日2006年7月26日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者陳柏, 陳嘉琳, 梁麗萍, 馮小星 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所