一种低偏超辐射发光二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种低偏超辐射发光二极管，包括管壳、管壳内的部件和光隔离器，所述光隔离器包括透镜、合光晶体、波片、磁环、旋光晶体和分光晶体，所述光隔离器集成与所述管壳内，通过在发光管内管芯之后增加透镜、分光晶体、旋光晶体、磁环和二分之一波片旋转光的偏振方向，再进行晶体合光之后经过透镜再耦合进入到输出光纤。整个隔离器均在管壳内部的热沉基底之上，这样的热沉能够保证整个光路系统的稳定性，不仅能够减小系统的空间体积，降低费用，同时热沉的控温能够确保整体系统的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超辐射发光二极管，具体涉及一种低偏超辐射发光二极管。
技术介绍
超辐射发光二极管(Super luminescent Diode,SLD)是一种自发辐射的单程光放大器件，利用光纤与超辐射发光管耦合，将发出的光传出去。此类光源以其短相干长度、宽光谱及高稳定性成为了众多光纤传感器的光源。比如光纤陀螺中背向散射光以及非线性克尔效应等对陀螺对性能有很大的影响，而超辐射发光二极管由于具有很短的相干长度，因此再降低以上噪声方面具有很大的优势，从而成了光纤陀螺传感的重要光源构成。在任何传感系统中，从后续的光学传感系统中反射回的光会影响光源的稳定性并导致降低系统传感精度，所以在一般情况下我们需要在光源后增加光纤隔离器以便取得更好的使用效果。一般情况下，此隔离器是与发光管分开封装，这样就需要较大的体积和更高的价格，不利于系统的集成。SLD光源是干涉型光纤传感中的常用的光源器件。在众多的光纤传感应用中，均要求系统具有高度集成性、低系统体积和质量、高可靠性等要求。这样就要求系统的器件尽量能够实现单元多功能化，在尽量小的体积或者单体内实现多功能的光学集成。我们知道在传感系统的反馈光信号会大大影响光源本身的稳定度，并带来非常大的系统噪音，所以，一般我们需要采用隔离器来实现光路的单向通过。但是隔离器的引入会进一步的增加光路的体积及光纤盘放置所占据的空间，这就需要进一步进行器件的集成。因此，需要提供一种集成度高的超辐射发光二极管来进一步的简化光路结构，减小体积和造价，提高系统稳定性，推动其在实际光纤传感系统环境中的应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种低偏超辐射发光二极管，包括管壳、管壳内的部件和光隔离器，所述光隔离器包括透镜、合光晶体、波片、磁环、旋光晶体和分光晶体，所述光隔离器集成与所述管壳内。优选地，所述管壳内的部件由半导体制冷器和位于所述半导体制冷器上端面的热沉基底构成，所述热沉基底的上端面依次设置有位于同一水平轴线上的探测器、超辐射发光管芯、透镜光纤、所述分光晶体、所述旋光晶体、所述磁环、所述波片、所述合光晶体和所述透镜，所述超辐射发光管芯的一侧设置有热敏电阻。优选地，所述波片为1/2波片。优选地，所述热敏电阻为片状热敏电阻。优选地，所述热敏电阻包括：热敏电阻素体，具有在第一方向上彼此相对的第一主面和第二主面；第一电极和第二电极，分布在所述热敏电阻素体的所述第一主面，在与所述第一方向正交的第二方向上彼此分离而配置；第三电极，分布在所述热敏电阻素体的所述第二主面，以从所述第一方向看与所述第一电极和所述第二电极重叠的方式配置。优选地，所述第二方向上的所述第一电极与所述第二电极的沿面距离设定为比所述第二方向上的所述第一电极与所述第二电极的空间距离大。优选地，在所述第一主面上的所述第一电极与所述第二电极之间的区域，形成有凹凸。优选地，在所述第一主面上的所述第一电极与所述第二电极之间的区域，形成有沿着与所述第二方向交叉的方向延伸的槽。优选地，从所述第一方向看，所述第一主面位于所述第二主面的外轮廓的内侧，所述第一电极和第二电极位于所述第三电极的外轮廓的内侧。优选地，所述热沉基底由钨铜材料制成。本专利技术的有益效果为：本专利技术公开了一种低偏辐射发光二极管，通过在发光管内管芯之后增加透镜、分光晶体、旋光晶体、磁环和二分之一波片旋转光的偏振方向，再进行晶体合光之后经过透镜再耦合进入到输出光纤。整个隔离器均在管壳内部的热沉基底之上，这样的热沉基底能够保证整个光路系统的稳定性，不仅能够减小系统的空间体积，降低费用，同时热沉的控温能够确保整体系统的稳定性和可靠性。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的低偏超辐射发光二极管管壳的内部结构图；图2为本专利技术图1中的热敏电阻的立体图；图3为本专利技术图1中的热敏电阻的俯视图；图4为本专利技术图2中第一电极～第三电极的位置关系的图；图5为本专利技术图2中b-b的截面示意图；附图标记说明：1-保偏光纤 2-探测器 3-超辐射发光管芯 4-热敏电阻 5-第一透镜 6-分光晶体 7-磁环 8-合光晶体 9-波片 10-第二透镜 11-旋光晶体 4-3-热敏电阻素体 4-3a-第一主面 4-3b-第二主面 4-3c～4-3f-四个侧面 4-5-第一电极 4-7-第二电极 4-9-第三电极 4-11-槽。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。为了彻底了解本专利技术实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本专利技术实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。参照图1，图1为本专利技术的低偏超辐射发光二极管管壳的内部结构图。图中所述的低偏超辐射发光二极管，包括管壳、管壳内的部件和光隔离器，所述光隔离器包括第二透镜10、合光晶体8、波片9、磁环7、旋光晶体11和分光晶体6，所述光隔离器集成与所述管壳内；所述波片为1/2波片；所述管壳内的部件由半导体制冷器和位于所述半导体制冷器上端面的热沉基底构成，所述热沉基底的上端面依次设置有位于同一水平轴线上的探测器2、超辐射发光管芯3、第一透镜5、所述分光晶体6、所述旋光晶体11、所述磁环7、所述波片9、所述合光晶体8和所述第二透镜10，所述超辐射发光管芯3的一侧设置有热敏电阻4。由于本专利技术针对的是最常用的低偏的SLD光源，通常SLD管芯发射的是部分偏振光，有70％－80％的功率在平行于半导体结的水平偏振中，在很多的实际应用中，为了更好的使用消偏方案，实际上对于SLD管芯偏振度的要求在1dB以内。这样隔离器就需要采用分光、偏振旋转再合光的隔离器制作方案。从管芯发出的光经过透镜准直输出，然后经过一个分光晶体，分成o光和e光，并同时经过一个旋光器和二分之一波片，然后两个光的偏振旋转了90度，o光和e光互相转化。之后再经过合光晶体，两束光正好合为一束，再经过一个透镜进行会聚进入光纤，从而实现带有隔离器功能的超辐射光纤光源的输出。为了进一步提高低偏超辐射发光二极管的精度，热敏电阻4为片状热敏电阻；参加图2至图5，图2为本专利技术图1中的热敏电阻的立体图；图3为本专利技术图1中的热敏电阻的俯视图；图4为本专利技术图2中第一电极～第三电极的位置关系的图；图5为本专利技术图2中b-b的截面示意图。片状热敏电阻具备热敏电阻素体4-3、第一电极4-5、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低偏超辐射发光二极管，包括管壳、管壳内的部件和光隔离器，所述光隔离器包括第二透镜(10)、合光晶体(8)、波片(9)、磁环(7)、旋光晶体(11)和分光晶体(6)，其特征在于，所述光隔离器集成与所述管壳内。

【技术特征摘要】
1.一种低偏超辐射发光二极管，包括管壳、管壳内的部件和光隔离器，所述光隔
离器包括第二透镜(10)、合光晶体(8)、波片(9)、磁环(7)、旋光晶体(11)和分
光晶体(6)，其特征在于，所述光隔离器集成与所述管壳内。
2.根据权利要求1所述的低偏超辐射发光二极管，其特征在于，所述管壳内的部
件由半导体制冷器和位于所述半导体制冷器上端面的热沉基底构成，所述热沉基底的上
端面依次设置有位于同一水平轴线上的探测器(2)、超辐射发光管芯(3)、第一透镜(5)、
所述分光晶体(6)、所述旋光晶体(11)、所述磁环(7)、所述波片(9)、所述合光晶
体(8)和所述第二透镜(10)，所述超辐射发光管芯(3)的一侧设置有热敏电阻(4)。
3.根据权利要求2所述的低偏超辐射发光二极管，其特征在于，所述波片(9)为
1/2波片。
4.根据权利要求2所述的低偏超辐射发光二极管，其特征在于，所述热敏电阻(4)
为片状热敏电阻。
5.根据权利要求4所述的低偏超辐射发光二极管，其特征在于，所述热敏电阻包
括：
热敏电阻素体(4-3)，具有在第一方向上彼此相对的第一主面(4-3a)和第二主面
(4-3b)；
第一电极(4-5)和第二电极(4-7)，分布在所述热敏电阻素体(4-3)的所述第一主面
(4-3a)，在与所述第一方向正交的第二方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕，刘占元，王爱民，古丽娟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11