[發明專利]一種實現半導體可飽和吸收鏡全光纖化封裝的方法

無效

• 申請號: 201110167132.X
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102842843A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 宋銳;王彥斌;陳勝平;侯靜;程金龍;陸啟生
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H01S3/098
• 分類號: H01S3/098
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 魏國先

技術領域

本發明涉及基于半導體可飽和吸收鏡全光纖化激光器，特別是一種實現半導體可飽和吸收鏡全光纖化封裝的方法。

背景技術

基于半導體可飽和吸收鏡的被動鎖模光纖激光器能產生皮秒（10^-12秒）至飛秒（10^-15秒）量級的超短脈沖，超短脈沖技術是物理學、化學、生物學、光電子學，以及激光光譜學等學科對微觀世界進行研究和揭示新的超快過程的重要手段，也是實現超高速光通信系統的必要條件之一。超短脈沖技術在工業加工、醫學、光信息處理、全色顯示和激光印刷等領域也具有廣闊的應用前景。半導體可飽和吸收鏡是被動鎖模光纖激光器產生超短脈沖的重要鎖模器件。

半導體可飽和吸收鏡是利用分子束外延技術開發出來的利用半導體吸收漂白特性的新型鎖模器件，該被動鎖模器件改變了以前其它可飽和吸收體很難實現連續波鎖模的狀況，具有十分重要的意義。半導體可飽和吸收鏡通常是以砷化鎵（GaAs）為基底，在基底上交替生長若干層砷化鋁（AlAs）和砷化鎵（GaAs）或鋁砷鉀（AlGaAs）和砷化鋁（AlAs）的重復結構，適當控制各層的厚度，就可以使該結構類似于布拉格反射光柵，起到反射鏡的作用。在該光柵結構上低溫生長銦砷鉀（InGaAs）或砷化鎵（GaAs）的多量子阱結構，該多量子阱結構即為半導體可飽和吸收體。所以半導體可飽和吸收鏡是反射鏡與半導體可飽和吸收體的統一體。半導體可飽和吸收鏡是目前使用最廣泛的被動鎖模器件之一。半導體可飽和吸收鏡是由U.Keller于1992年提出[U.Keller,?Optics?Letters?17(7):505-507.1992]，目前多家公司可批量生產，全球最著名的半導體可飽和吸收鏡生產商為德國Batop公司（www.batop.com）。半導體可飽和吸收鏡的結構如圖1所示，由砷化鎵基底1，砷化鋁和砷化鎵或鋁砷鉀和砷化鋁交替生長的布拉格反射鏡2，多量子井結構的半導體可飽和吸收體3組成。

目前用于被動鎖模光纖激光器的半導體可飽和吸收鏡的封裝形式有：把半導體可飽和吸收鏡粘貼在銅制底座上，通過一對透鏡實現光纖與半導體可飽和吸收鏡之間的耦合，如圖2所示。目前國內外還沒有文獻或專利對半導體可飽和吸收鏡全光纖化封裝的方法進行報道。

上述現有技術封裝方法的特點和不足是：

采用銅制底座封裝的半導體可飽和吸收鏡價格便宜，半導體可飽和吸收鏡的面積較大，能提供多次損壞機會；但用在被動鎖模光纖激光器中需要兩個精密三維調節支架分別對光纖和銅制底座封裝的半導體可飽和吸收鏡進行固定和調節，此外還需要一對透鏡進行耦合，整體所需元器件較多，結構復雜，價格昂貴，對調節技巧要求較高，且整體體積龐大不方便集成，發揮不出光纖激光器體積小、價格低的優勢。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服上述現有封裝技術的不足，打破國外對半導體可飽和吸收鏡全光纖化封裝技術的壟斷局面，提供一種實現半導體可飽和吸收鏡全光纖化封裝的方法。該方法操作簡單，成本低，可重復性好，填補了國內該技術領域的空白。

本發明采用的技術方案是：這種實現半導體可飽和吸收鏡全光纖化封裝的方法，包括光纖FC接頭和未封裝的半導體可飽和吸收鏡，光纖FC接頭固定在支架上；光纖FC接頭包括光纖纖芯、陶瓷光纖插針、光纖；在陶瓷光纖插針上表面的除光纖纖芯端面以外的地方均勻涂抹紫外膠水，慢慢將未封裝的半導體可飽和吸收鏡水平放置在光纖FC接頭的陶瓷光纖插針上表面，把光纖FC接頭的另一端光纖連接到光纖激光器腔體中，半導體可飽和吸收鏡作為被動鎖模光纖激光器的一個反射鏡和鎖模器件；當實驗證明放置的該型號半導體可飽和吸收鏡參數不符合實驗要求或實驗過程中半導體可飽和吸收鏡對應的光纖纖芯端面位置被打壞時，更換半導體可飽和吸收鏡或光纖FC接頭，并在光纖FC接頭陶瓷光纖插針上表面的除光纖纖芯端面以外的地方均勻涂抹好紫外膠水；當實驗證明半導體可飽和吸收鏡的各項參數符合實驗要求時，進行下一步紫外膠水的固化。

上述技術方案中，所述更換半導體可飽和吸收鏡，鑷子水平夾起半導體可飽和吸收鏡，用沾了酒精的棉簽沿一個方向把半導體可飽和吸收鏡表面的紫外膠水擦掉，下次繼續使用。

上述技術方案中，所述的紫外膠水固化為，調節固定光纖FC接頭的支架高度，使紫外照射燈的出光口與光纖FC接頭的高度平齊，使紫外光能有效的照射到半導體可飽和吸收鏡與陶瓷光纖插針之間的紫外膠水，實現紫外膠水的完全固化。