一种SESAM与光纤的耦合结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种SESAM(semiconductor saturable absorber mirror，半导体可饱和吸收镜)与光纤的耦合结构，包括：光纤光路切换装置、插头、SESAM安装座和多轴安装架；插头包括各个微孔，光纤通过各个微孔从插头的一端面穿至另一端面；插头的另一端面与SESAM7的镜面端封闭在密闭空间内；SESAM安装在SESAM安装座上，多轴安装架夹持SESAM安装座调整SESAM的镜面端与插头的另一端面的相对距离和角度，使SESAM的各个工作点与穿过插头后的各根光纤位置对应；通过多根光纤的切换实现SESAM的换点工作，提高了SESAM的利用率，明显延长了SESAM的使用寿命，降低了激光器的维护成本；该耦合方式结构简单、操作可行、成本低廉、体积紧凑，实现了SESAM的全光纤化与可换点，非常有利于光纤超快激光器的批量化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种SESAM与光纤的耦合结构
本技术涉及激光
，尤其涉及一种SESAM与光纤的耦合结构。
技术介绍
利用SESAM被动锁模产生的超快光纤激光器，能够产生皮秒至飞秒量级的超短脉冲，是当前超快振荡器的主流技术方案。SESAM同时集成了反射镜与可饱和吸收体的功能，相比于之前单纯的半导体可饱和吸收体，SESAM具有自启动方便、使用简单、插入损耗小等诸多优点，并得到了广泛的使用。不过，虽然SESAM在超快激光器领域取得了巨大的成功，但是其依然没能彻底解决损伤阈值低、易损坏、寿命短的缺点，这对其在一些领域的应用是非常不利的，比如在需要长时间连续工作的工业超快激光器中，为了避免长时间工作给SESAM带来的损伤，一些厂家在其固体超快振荡器中采用长条形SESAM用于锁模，通过一对电控可调镜架根据SESAM表面单点的工作时间来调整起振激光在SESAM上的反射点，通过不断在长条状SESAM上换点来延长SESAM的使用寿命，从而确保超快激光器的寿命。但是对于光纤超快振荡器来说，类似于固体超快振荡器这种通过电控镜架的方式换点是很难实现的，常见的光纤超快振荡器对SESAM的耦合方式与封装方法有：(1)将SESAM通过胶水粘到光纤跳线接头的陶瓷插芯上，然后通过拧紧光纤跳线接头将SESAM顶到热沉上，中间一般放置铟箔或涂抹导热胶来增强导热。这种方法操作简单，能实现全光纤化且抗失调能力较好，但是无法换点且湿度无法控制，是目前光纤超快振荡器封装SESAM的主要方式。(2)将SESAM焊接或粘接在热沉上，然后通过透镜组实现光纤与SESAM之间的耦合。这种方法通过重新调试SESAM的位置可以多次换点，但是调试非常复杂、抗失调能力差且起振阈值很高，因此极少被用于实际中。上述第一种方法初步解决了SESAM在光纤超快振荡器中的应用，但是其寿命依然较短，主要由于下面三个原因：(1)首先与SESAM材料本身的特性有关，在SESAM自启动锁模过程中，在稳定的锁模阶段之前会产生调Q阶段，此阶段谐振腔中会产生峰值功率很高的巨脉冲，其在SESAM表面反射时会导致SESAM的损伤。(2)其次与SESAM的散热有关，SESAM对谐振腔腔内激光反射率是不可能达到100％的，因此会有部分激光被吸收后转化为热量，这种热量的累计会导致SESAM升温，如果散热不及时就会导致SESAM损坏。(3)再次与SESAM所处环境的湿度有关，SESAM本身由多层结构构成，表面还有增透膜，当所处环境的湿度过大时，容易吸收空气中的水分造成这些功能层和镀膜层的性能下降或失效。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种SESAM与光纤的耦合结构，解决现有技术中SESAM在光纤超快振荡器的应用中寿命短的问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种SESAM与光纤的耦合结构，包括：光纤3、SESAM7、光纤光路切换装置2和插头4；光纤光路切换装置2包括一端的一个光纤光路和另一端的至少一个的光纤光路，将所述一端的一个光纤光路切换至与所述另一端的任意一个的光纤光路连通；所述另一端的至少一个的光纤光路通过对应的各根光纤3分别插接到所述插头4内；所述插头4包括各个微孔，所述光纤3通过各个所述微孔从所述插头4的一端面穿至另一端面；所述插头4的所述另一端面与所述SESAM7的镜面端封闭在密闭空间内；所述SESAM7的各个工作点与穿过所述插头4后的各根所述光纤3位置对应。本技术的有益效果是：本技术提供的一种SESAM与光纤的耦合结构，可以在不机械调节SESAM位置的情况下，通过多轴安装架调整SESAM与光纤的相对距离和角度，然后通过多根光纤的切换实现SESAM的换点工作，提高了SESAM的利用率，明显延长了SESAM的使用寿命，降低了激光器的维护成本；通过将SESAM与光纤端面至于一个密闭的环境内，可以通过充入干燥的氮气或空气，确保SESAM不受湿气的干扰，光纤端面与SESAM表面不会有冷凝水的存在，进一步提高了SESAM的稳定性；该耦合方式结构简单、操作可行、成本低廉、体积紧凑，实现了SESAM的全光纤化与可换点，非常有利于光纤超快激光器的批量化生产。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述SESAM7安装在所述SESAM安装座9上，所述多轴安装架12夹持所述SESAM安装座9调整所述SESAM7的镜面端与所述插头4的另一端面的相对距离和角度，使所述SESAM7的各个工作点与穿过所述插头4后的各根所述光纤3位置对应。进一步，所述光纤3插接到所述插头4的微孔内时，所述微孔内有固化胶，所述光纤3插入所述微孔内的部分剥除了涂覆层。进一步，所述光纤3插入所述微孔内后，对所述固化胶进行固化后对所述光纤3穿过所述插头4的所述另一端面进行研磨抛光为平整端面。进一步，所述插头4材料为陶瓷或玻璃。进一步，所述光纤光路切换装置2的一侧设置有光纤激光器1；所述光纤激光器1出射激光输入至所述光纤光路切换装置2的一端的一个光纤光路上。进一步，所述SESAM安装座9为凸型结构，所述SESAM7通过粘接剂8固定安装在所述SESAM安装座9的凸起部分的上面，所述粘接剂8为导热胶或焊接剂。进一步，所述耦合结构还包括玻璃管6；所述插头4设置于所述玻璃管6内部的一侧，所述SESAM7安装在所述SESAM安装座9的凸起部分的上面后，所述SESAM7和凸起部分设置在所述玻璃管6内部的另一侧；所述插头4和所述SESAM安装座9的凸起部分与所述玻璃管6内壁之间通过密封胶进行密封。进一步，所述SESAM安装座9还设置有对所述SESAM7进行控温的TEC10。进一步，所述TEC10连接有热沉11。采用上述进一步方案的有益效果是：通过玻璃管将SESAM与光纤端面至于一个密闭的环境内，玻璃管采用密封胶将插头与安装座凸起部位包裹并封闭，可以在玻璃管中通过充入干燥的氮气或空气，确保SESAM不受湿气的干扰，光纤端面与SESAM表面不会有冷凝水的存在，进一步提高了SESAM的稳定性；可以通过TEC及热沉对SESAM进行控温，显著提高了SESAM的散热性能，提高了其使用寿命。附图说明图1为本技术实施例提供的一种SESAM与光纤的耦合结构的结构示意图；图2为本技术提供的一种SESAM与光纤的耦合结构第一实施例的接头端面研磨后的放大示意图；图3为本技术提供的一种SESAM与光纤的耦合结构第二实施例的插头端面研磨后的放大示意图；图4为本技术提供的一种SESAM与光纤的耦合结构第三实施例的插头端面研磨后的放大示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、光纤激光器，2、光纤光路切换装置，3、光纤，3-01、第一光纤，3-02、第二光纤，3-03、第三光纤，3-04、第四光纤，3-05、第五光纤，4、插头，5、密封胶，6、玻璃管，7、S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SESAM与光纤的耦合结构，所述耦合结构包括：光纤(3)与SESAM(7)，其特征在于，所述耦合结构还包括：光纤光路切换装置(2)和插头(4)；/n光纤光路切换装置(2)包括一端的一个光纤光路和另一端的至少一个的光纤光路，将所述一端的一个光纤光路切换至与所述另一端的任意一个的光纤光路连通；所述另一端的至少一个的光纤光路通过对应的各根光纤(3)分别插接到所述插头(4)内；/n所述插头(4)包括各个微孔，所述光纤(3)通过各个所述微孔从所述插头(4)的一端面穿至另一端面；/n所述插头(4)的所述另一端面与所述SESAM(7)的镜面端封闭在密闭空间内；所述SESAM(7)的各个工作点与穿过所述插头(4)后的各根所述光纤(3)位置对应。/n

【技术特征摘要】
1.一种SESAM与光纤的耦合结构，所述耦合结构包括：光纤(3)与SESAM(7)，其特征在于，所述耦合结构还包括：光纤光路切换装置(2)和插头(4)；
光纤光路切换装置(2)包括一端的一个光纤光路和另一端的至少一个的光纤光路，将所述一端的一个光纤光路切换至与所述另一端的任意一个的光纤光路连通；所述另一端的至少一个的光纤光路通过对应的各根光纤(3)分别插接到所述插头(4)内；
所述插头(4)包括各个微孔，所述光纤(3)通过各个所述微孔从所述插头(4)的一端面穿至另一端面；
所述插头(4)的所述另一端面与所述SESAM(7)的镜面端封闭在密闭空间内；所述SESAM(7)的各个工作点与穿过所述插头(4)后的各根所述光纤(3)位置对应。


2.根据权利要求1所述的耦合结构，其特征在于，SESAM安装座(9)和多轴安装架(12)；
所述SESAM(7)安装在所述SESAM安装座(9)上，所述多轴安装架(12)夹持所述SESAM安装座(9)调整所述SESAM(7)的镜面端与所述插头(4)的另一端面的相对距离和角度，使所述SESAM(7)的各个工作点与穿过所述插头(4)后的各根所述光纤(3)位置对应。


3.根据权利要求1所述的耦合结构，其特征在于，所述光纤(3)插接到所述插头(4)的微孔内时，所述微孔内有固化胶，所述光纤(3)插入所述微孔内的部分剥除了涂覆层。


4.根据权利要求3所述的耦合结构，其特征在于，所述光纤(3)插入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建奎，崔索超，陈炯，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶重工集团公司第七一七研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42