本实用新型专利技术属于激光器技术领域，尤其涉及一种光栅封装模块及窄线宽光纤激光器封装装置。包括光栅封装外壳和光栅封装内壳，所述光栅封装内壳内设置压电陶瓷，所述压电陶瓷的上表面设置光纤光栅，所述光栅封装外壳的顶部设置外壳上盖，所述光栅封装内壳顶部设置内壳上盖，所述内壳上盖与外壳上盖之间设置半导体制冷器。本实用新型专利技术提采用嵌套式的结构将激光器光路和电路部分集成化封装在一个模块内，实现了激光器输出激光波长稳定可调谐、系统体积小的目标。的目标。的目标。
【技术实现步骤摘要】
一种光栅封装模块及窄线宽光纤激光器封装装置
[0001]本技术属于激光器
，尤其涉及一种光栅封装模块及窄线宽光纤激光器封装装置。
技术介绍
[0002]窄线宽光纤激光器通常采用线型腔结构，包括分布布拉格式（DBR
‑
FL）和分布反馈式（DFB
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FL）两种结构，分别是在一段有源光纤上写入一对布拉格光栅或者相移光栅而构成，这种激光器具有体积小、输出激光线宽窄、噪声低等特点，广泛应用于光纤传感和相干光通信领域。受有源光纤发热、环境温度波动以及振动的影响，DFB
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FL和DBR
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FL的谐振腔腔长极易发生变化，会导致输出激光线宽展宽、噪声增大；DFB
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FL和DBR
‑
FL的输出激光波长可以通过改变谐振腔腔长来调谐，温度波动或振动同样会导致波长调谐精度变差。另外，为了进一步压窄激光线宽，有时还会采用自注入锁定光反馈的方案，如果反馈环路内的延时光纤受到振动，线宽压缩效果会变差。
[0003]现有窄线宽光纤激光器的封装方案，采用半导体制冷器主动控温结合隔热材料和减振材料封装光纤光栅，以此来减小外界温度波动和振动对光纤激光器的影响，但存在激光器输出波长不可调谐的缺点。
[0004]现有窄线宽光纤激光器的封装方案，光路模块和电路模块分开封装，存在集成化程度不高，系统体积大的问题。
技术实现思路
[0005]本技术提供了一种光栅封装模块及窄线宽光纤激光器封装装置，解决了至少一个现有技术中存在的技术问题。
[0006]本技术的一个技术方案提供了一种光栅封装模块，包括光栅封装外壳和光栅封装内壳，所述光栅封装内壳内设置压电陶瓷，所述压电陶瓷的上表面设置光纤光栅，所述光栅封装外壳的顶部设置外壳上盖，所述光栅封装内壳顶部设置内壳上盖，所述内壳上盖与外壳上盖之间设置半导体制冷器。
[0007]进一步地，所述光栅封装外壳和光栅封装内壳之间设置有隔音材料。
[0008]进一步地，所述光纤光栅的两端通过高模量胶固定，光栅部分涂覆高折胶。
[0009]进一步地，所述外壳上盖和内壳上盖的材料为导热金属，所述光栅封装内壳和光栅封装外壳均采用聚四氟乙烯材料。
[0010]进一步地，所述光纤光栅和内壳上盖之间填充导热硅脂。
[0011]进一步地，包括封装底座、电路板、半导体泵浦源和上述任一所述的光栅封装模块，所述电路板、半导体泵浦源和光栅封装模块均安装在所述封装底座内。
[0012]进一步地，所述封装底座的底部设置有盘纤槽，所述盘纤槽沿内壁呈环形设置并且槽内设置有缓冲材料。
[0013]进一步地，所述封装底座上设置有上盖，所述封装底座和上盖均采用导热金属。
[0014]进一步地，所述封装底座的侧壁上开设有电源出线口和输出光纤口。
[0015]进一步地，所述光栅封装外壳通过螺丝固定在底座内部的凸台上，接触面均匀涂抹导热硅脂。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]1.光纤光栅固定在压电陶瓷表面，压电陶瓷可沿轴向伸缩，可以实现输出激光波长的精细调谐。
[0018]2.光栅封装壳体采用绝热材料，上盖采用铜材料，结合导热硅脂和半导体制冷器，可将有源光纤产生的热量及时导出，同时达到隔热和散热的效果。
[0019]3.盘纤槽内粘有海绵，同时用硅胶固定光器件和延时光纤，有效隔离了外界振动对反馈环路内光纤的影响。
[0020]4.整体封装采用光路围绕电路的布局形式，结构紧凑，大大缩小了激光器的体积。
附图说明
[0021]图1是本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本领域技术人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0023]在本技术的实施例中，图1是根据窄线宽光纤激光器封装装置的结构提供的结构示意图，在图1中含有光栅封装模块。
[0024]本技术的一个技术方案提供了一种光栅封装模块，包括光栅封装外壳7和光栅封装内壳9，光栅封装外壳7、光栅封装内壳9均采用聚四氟乙烯材料，隔绝外界热量，所述光栅封装外壳7和光栅封装内壳9之间设置有隔音材料8，隔音材料可以是吸音棉，实现隔离外界振动。
[0025]所述光栅封装内壳9内设置压电陶瓷10，所述压电陶瓷10的上表面设置光纤光栅11，光纤光栅11固定于压电陶瓷10表面，两端通过高模量胶固定，光栅部分涂覆高折胶，保护光栅的同时保证散热良好。压电陶瓷11在电压驱动下可沿轴向伸缩，伸缩精度nm级，伸缩同时带动光栅周期变化，由于光纤激光器输出激光波长与光栅周期成正比，因而可以实现输出激光波长的精细调谐。
[0026]所述光栅封装外壳7的顶部设置外壳上盖14，所述光栅封装内壳顶部设置内壳上盖12，所述外壳上盖14和内壳上盖12的材料为导热金属，可以采用铜材料，具有较高导热系数。所述光纤光栅11和内壳上盖12之间填充导热硅脂。
[0027]所述内壳上盖12与外壳上盖14之间设置半导体制冷器。半导体制冷器冷面贴紧光栅封装内壳上盖12上表面，热面贴紧光栅封装外壳上盖14下表面，接触面均匀涂抹导热硅脂。内壳上盖12中心开有一个小孔，用于放置热敏电阻，监测光栅区温度，结合半导体制冷器13可以实时控制光栅区温度恒定。
[0028]本技术的另一个技术方案提供了一种窄线宽光纤激光器封装装置，包括封装底座1、电路板、半导体泵浦源5和上述任一所述的光栅封装模块，所述电路板、半导体泵浦源5和光栅封装模块均安装在所述封装底座1内。
[0029]所述封装底座1的底部设置有盘纤槽4，所述盘纤槽4沿内壁呈环形设置并且槽内设置有缓冲材料，缓冲材料可以是海绵，隔离外界振动。。盘纤槽4的宽5mm、深2mm。
[0030]所述封装底座1上设置有上盖15，所述封装底座1和上盖15均采用导热金属。具体可以采用铜材料，具有较高导热系数，上盖15通过螺丝与封装底座1固定。所述封装底座1的侧壁上开设有电源出线口2和输出光纤口3。
[0031]封装时先把预制的电路板用螺丝固定在凸台6上，中间留有适当间隙保证绝缘，电路板中间预留位置固定光栅封装模块和半导体泵浦源5，半导体泵浦源5通过螺丝固定在凸台6上，接触面均匀涂抹导热硅脂，半导体泵浦源5引脚焊接在电路板对应位置，尾纤沿盘纤槽顺时针盘绕，依次熔接各光学器件和延时光纤，并按顺序盘绕在槽内，表面涂覆硅胶固定。
[0032]所述光栅封装外壳7通过螺丝固定在底座内部凸台6上，接触面均匀涂抹导热硅脂。有源光纤产生的热量通过导热硅脂、封装你内壳上盖12、半导体制冷器13和封装外壳上盖14依次传递到底座本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光栅封装模块，其特征在于，包括光栅封装外壳（7）和光栅封装内壳（9），所述光栅封装内壳（9）内设置压电陶瓷（10），所述压电陶瓷（10）的上表面设置光纤光栅（11），所述光栅封装外壳（7）的顶部设置外壳上盖（14），所述光栅封装内壳顶部设置内壳上盖（12），所述内壳上盖（12）与外壳上盖（14）之间设置半导体制冷器（13）。2.如权利要求1所述的光栅封装模块，其特征在于，所述光栅封装外壳（7）和光栅封装内壳（9）之间设置有隔音材料。3.如权利要求1所述的光栅封装模块，其特征在于，所述光纤光栅（11）的两端通过高模量胶固定，光栅部分涂覆高折胶。4.如权利要求1所述的光栅封装模块，其特征在于，所述外壳上盖（14）和内壳上盖（12）的材料为导热金属，所述光栅封装内壳（9）和光栅封装外壳（7）均采用聚四氟乙烯材料。5.如权利要求1所述的光栅封装模块，其特征在于，所述光纤光栅（11）和内壳上盖（12）之间填充导热硅脂。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹萌，沈凯，孙琪真，闫志君，
申请(专利权)人：华中科技大学无锡研究院，
类型：新型
国别省市：
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