本發(fā)明涉及光纖激光器，特別是一種光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置，該技術(shù)可應(yīng)用于光纖傳感，激光雷達(dá)，高分辨率激光光譜等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來(lái)光纖激光器技術(shù)迅猛發(fā)展，光纖激光器的性能不斷提高，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于其體積小、線寬窄、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，光纖激光器廣泛應(yīng)用于光纖傳感，激光雷達(dá)，高分辨率激光光譜等領(lǐng)域。這些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ诠饫w激光器的可靠性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，噪聲特性要求很高。一般的光纖激光器中的布拉格光柵易于受到環(huán)境擾動(dòng)，并且光柵的長(zhǎng)度會(huì)隨著溫度的升高而膨脹，這些都會(huì)嚴(yán)重地劣化光纖激光器的性能。因此采取進(jìn)一步的技術(shù)手段對(duì)光纖激光器中的光纖光柵進(jìn)行固定封裝，對(duì)相關(guān)的封裝結(jié)構(gòu)和封裝材料進(jìn)行研究具有重要的意義。

對(duì)于光纖激光器的封裝技術(shù)，通常是采用將光纖激光器中的光纖光柵的兩端通過固化工藝固定在封裝件的兩端上(參見在先技術(shù)[1]:發(fā)明專利CN201420155267.3：光纖激光器用抗環(huán)境影響的相移光柵封裝結(jié)構(gòu))。其基本原理是光纖穿過一根玻璃管，并通過兩個(gè)固定點(diǎn)，將光纖激光器的柵區(qū)部分與玻璃管固定，玻璃在固定于外套的金屬管上。但由于無(wú)論金屬還是玻璃，在溫度上升時(shí)均會(huì)發(fā)生膨脹，這樣光纖激光器的柵區(qū)長(zhǎng)度就會(huì)隨著所處溫度的變化而改變，最終會(huì)顯著影響到光纖激光器出光的頻率穩(wěn)定性。

為了克服上述封裝技術(shù)的缺點(diǎn)，崔一平等人提出了一種通過多組成份金屬結(jié)構(gòu)的光纖光柵封裝技術(shù)(參見在先技術(shù)[2]:發(fā)明專利CN02257681.9：光纖光柵單端溫度補(bǔ)償封裝裝置)。其基本原理是通過兩個(gè)熱膨脹系數(shù)不同的材料進(jìn)行組合，并將光纖激光器的柵區(qū)的兩端分別固定于兩個(gè)不同的材料上，這樣當(dāng)整個(gè)器件的溫度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)通過兩種材料不同熱膨脹系統(tǒng)的相互作用，使光纖激光器柵區(qū)本身的長(zhǎng)度保持穩(wěn)定，減弱環(huán)境溫度帶來(lái)的溫度漂移。但這種封裝技術(shù)在應(yīng)用于封裝光纖激光器中的光纖光柵時(shí)，只能消除環(huán)境溫度帶來(lái)的影響，無(wú)法消除光纖光柵自身發(fā)熱帶來(lái)的頻率漂移。而光纖激光器在出光時(shí)，其光柵部分將產(chǎn)生大量的熱量，最終使得出光的頻率發(fā)生波動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述在先技術(shù)的不足，提供一種光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置，通過結(jié)合無(wú)源光纖光柵的溫度補(bǔ)償技術(shù)與光纖激光器的傳統(tǒng)封裝技術(shù)，將光纖激光器固定在金屬結(jié)構(gòu)中保證其可靠性的同時(shí)，并通過V型凹槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度與柵區(qū)自身溫度的補(bǔ)償效應(yīng)，進(jìn)一步提升光纖激光器的性能，更好的滿足相關(guān)工程應(yīng)用的需要。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置，其特點(diǎn)在于，包括光纖激光器、設(shè)有V型凹槽的金屬底座和金屬蓋板；所述的光纖激光器由一端在光纖上光刻的布拉格光柵組成，所述的光纖激光器嵌入V型凹槽中且與V型凹槽熱接觸，所述的金屬底座的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于金屬蓋板的熱膨脹系數(shù)。

所述的金屬底座由細(xì)長(zhǎng)的鋁質(zhì)材料制成，所述的金屬蓋板由殷鋼材料制成。

所述的V型凹槽為通過機(jī)械加工的方法在所述的金屬底座上加工而成。

所述的光纖激光器的兩端分別通過紫外固化膠粘接在所述的金屬底座與金屬蓋板端部上。

在所述的金屬底座上刻有一個(gè)V型凹槽，且V型凹槽的寬度與光纖粗細(xì)相對(duì)應(yīng)以保證與光纖柵區(qū)實(shí)現(xiàn)相好的熱接觸。

所述的金屬蓋板的一端與鋁材料底座通過螺絲固定，因此這一端兩種材料的相對(duì)位置將保持固定。

所述的光纖激光器的柵區(qū)兩端分別通過此外固化膠與鋁材料底座和殷鋼材料蓋板分別固定。

本發(fā)明與在先技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

1、與在先技術(shù)[1]相比，采用兩個(gè)熱膨脹系數(shù)不同的金屬材料組成，通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使裝置整體溫度發(fā)生改變時(shí)，可以保持光柵的長(zhǎng)度保持不變，從而大大提高了光纖激光器出光的頻率穩(wěn)定性。

2、與在先技術(shù)[2]相比，通過V型凹槽的設(shè)計(jì)，使光纖的柵區(qū)與整體金屬裝置保持良好的熱接觸，這樣當(dāng)光纖激光器出光時(shí)，柵區(qū)的溫度將很快傳遞給金屬封裝裝置，從而利用金屬封裝裝置的溫度補(bǔ)償效應(yīng)彌補(bǔ)光柵的溫升膨脹，保證了光纖柵區(qū)長(zhǎng)度的穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的立體圖

圖3是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的實(shí)施例一

圖4是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的實(shí)施例二

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

先請(qǐng)參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的結(jié)構(gòu)框圖，圖2是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的立體圖。由圖可見，本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置，包括光纖激光器1，金屬底座2，V型凹槽3，金屬蓋板4組成。所述的光纖激光器1由一端在光纖上光刻的布拉格光柵構(gòu)成，所述的金屬底座2一塊細(xì)長(zhǎng)的鋁質(zhì)材料構(gòu)成，所述的V型凹槽3為通過機(jī)械加工的方法在金屬底座2上加工而成，光纖激光器1可以嵌入V型凹槽3中且與V型凹槽保持良好的熱接觸，所述的金屬蓋板4由熱膨脹系數(shù)極小的殷鋼材料制成且一端有一小孔可供光纖激光器1穿出，所述的紫外固化膠用于將光纖激光1器通過兩端兩個(gè)點(diǎn)分別粘接在金屬底座2與金屬蓋版4上，金屬底座2與金屬蓋板4在一端通過螺絲固定于C點(diǎn)。由于金屬底座2的熱膨脹系數(shù)比金屬蓋板4的熱膨脹系數(shù)大很多，因此當(dāng)光纖受熱膨脹時(shí)或整體所處環(huán)境溫度升高時(shí)，光纖A端將由于金屬底座2的膨脹向光纖B端靠近，導(dǎo)致A端與B端的距離變小，最終形成了整體的負(fù)熱膨脹效應(yīng)。

圖3是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的實(shí)施例一，本發(fā)明可設(shè)計(jì)為左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，金屬蓋板4左端不需要設(shè)計(jì)一個(gè)小孔供光纖引出，其余各個(gè)部件的連接關(guān)系依然如上所述。

圖4是本發(fā)明光纖激光器溫度補(bǔ)償封裝裝置的實(shí)施例二，本發(fā)明可設(shè)計(jì)為外觀正方形結(jié)構(gòu)，各個(gè)部件的連接關(guān)系依然如上所述。

本發(fā)明由于結(jié)合了無(wú)源光纖光柵的溫度補(bǔ)償技術(shù)與光纖激光器的傳統(tǒng)封裝技術(shù)，將光纖激光器固定在金屬結(jié)構(gòu)中保證其可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)溫度的補(bǔ)償效應(yīng)，進(jìn)一步提升光纖激光器的性能，更好的滿足相關(guān)工程應(yīng)用的需要。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于光纖傳感，激光雷達(dá)，高分辨率激光光譜等許多領(lǐng)域。