光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構的製作方法
2023-10-19 06:07:27 4
光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，其特徵在於：光纖穿過一根玻璃管，玻璃管內設有兩個或兩個以上的密封點，最內部的兩個密封點之間為真空腔體，光纖在位於最內部的兩個密封點之間的部分上刻有相移光柵；玻璃管外套設有金屬管，金屬管與玻璃管之間的部分填充有矽脂層。本實用新型可以減小包括振動、溫度、聲音等環境變化對相移光柵產生的能夠改變雷射器輸出功率及波長穩定性的影響，保證光纖雷射器的應用可靠性，進而提高光纖傳感解調儀在實際工程應用中的環境適應性，並確保其具有更高的測試精度，更好的滿足實際工程的需要。
【專利說明】光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於光纖傳感【技術領域】，涉及到超窄線寬雷射器的抗環境幹擾特性，是超窄線寬雷射器中核心器件相移光柵的特殊封裝結構設計。
【背景技術】
[0002]光纖傳感器由於其具有抗電磁幹擾、防火、防爆、體積小、重量輕、性價比高、復用性好、響應速度快、易與光纖傳輸系統組成遙測網絡等優點而被廣泛地應用於各行各業。隨著對傳感器性能要求的不斷提高，對相應解調儀表產生了更高的要求。而解調儀表中最基礎的元器件就是光纖光源，光源性能的穩定，決定了傳感器的高精度應用，因此光源的各種環境穩定性的改善被提到了較高的高度。
[0003]超窄線寬光纖雷射器在光纖溫度應力傳感器、水聽器、光控雷達相控陣天線等光相干探測領域都有廣泛的應用。其中光纖溫度應力傳感器已經廣泛應用在長距離油氣管道防洩漏預警監測；地質結構健康監測；電纜火情監測(電纜夾層、隧道、橋架、豎井等)；油罐火情監測；井下溫度監測；石油開採作業區、站場、閥室、石化工廠、油庫區、倉儲等區域周界防入侵監測等各個方面，有著廣泛的市場應用前景。
[0004]相移光柵是製作超窄線寬雷射器的核心元器件，相移光柵的抗環境幹擾特性，也就代表了光纖雷射器抗環境幹擾的特性。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供一種光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，其目的是解決現有技術存在的缺點，減小包括振動、溫度、聲音等環境變化對相移光柵產生的能夠改變雷射器輸出功率及波長穩定性的影響，保證光纖雷射器的應用可靠性，進而提高光纖傳感解調儀在實際工程應用中的環境適應性，使其具有更高的測試精度，更好的滿足實際工程的需要。
[0006]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0007]光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，其特徵在於:光纖穿過一根玻璃管，玻璃管內設有兩個或兩個以上的密封點，最內部的兩個密封點之間為真空腔體，光纖在位於最內部的兩個密封點之間的部分上刻有相移光柵；玻璃管外套設有金屬管，金屬管與玻璃管之間的部分填充有娃脂層。
[0008]密封點共有四點，中間的兩個密封點之間為真空腔體，光纖在位於中間的兩個密封點之間的部分上刻有相移光柵。
[0009]在金屬管兩端設有密封膠體，密封膠體將娃脂層、玻璃管、對應的光纖密封在金屬管內。
[0010]光纖在位於最內部的兩個密封點之間的部分處於鬆弛狀態。
[0011]本實用新型的有益之處在於:
[0012]本實用新型封裝結構簡單，通過真空腔體結構，可以減低聲音對相移光柵的影響；矽脂可以均勻的傳遞外部熱量，達到減小溫度變化對光柵的影響；密封點共有四點，並且內部兩點之間的光纖做適當的放鬆處理，可以有效地減小振動的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型結構圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型的目的是通過不同封裝技術的集成，製作出一種相移光柵的封裝結構。
[0016]一根光纖穿過一根玻璃管5，光纖的兩端分別為導入光纖I和導出光纖9，導入光纖I和導出光纖9是同一根光纖，玻璃管5內設有四個密封點81、82、83、84，最內部的兩個密封點(也即四個密封點的位於中間的兩個密封點82、83)之間為真空腔體6，光纖在位於最內部的兩個密封點82、83之間的部分處於鬆弛狀態，也即處於放鬆狀態，也即不使其緊繃，並且光纖在位於最內部的兩個密封點82、83之間的部分上刻有相移光柵7 ;玻璃管5外套設有金屬管也即不鏽鋼管3，不鏽鋼管3與玻璃管5之間的部分填充有矽脂層4。
[0017]在不鏽鋼管3的兩端設有密封膠體2，密封膠體2將矽脂層4、玻璃管5、對應的光纖密封在不鏽鋼管3內。
[0018]上述也該，是將相移光柵7放置於玻璃管5內，通過密封點81、82、83、84進行四點密封，同側兩點密封后再進行抽真空處理，形成真空腔體6，然後再將另一側兩密封點製作出來；密封點81、82、83、84應有足夠的密封強度，以保證真空腔體6的存在，該真空腔體6可以防止聲音的傳入；同時保證內側兩密封點82、83之間的光纖保持放鬆狀態，以降低溫度及振動帶來的影響。再將玻璃管5置於不鏽鋼管3內，其中不鏽鋼管3的內徑應略大於玻璃管5的外徑，在兩管間隙處灌入矽脂層4，減小振動及溫度的影響；再分別在不鏽鋼管3兩側用密封膠體2來進行結構的整體密封，形成光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構。
[0019]具體的:將光纖的刻有相移光柵7的部分放置於玻璃管5內，該玻璃管5的內徑可以是略大於光纖外徑，例如130 μ m或250 μ m,該玻璃管5的外徑可以是400 μ m或更大；先將單側密封材料放置在規定位置，該密封材料可以是玻璃焊料，也可以是UV膠，然後進行熱熔或是紫外燈照射，將單側兩密封點固定；然後進行抽真空處理，保持真空環境，再將另一側密封材料放置在規定位置，同理，該密封材料可以是玻璃焊料，也可以是UV膠，此時應保證光纖處於放鬆狀態，然後再進行熱熔或是紫外燈照射，將兩密封點固定，這樣形成了真空腔體6，並保證了對聲音、溫度、振動的第一次衰減。將密封好的玻璃管5放入到不鏽鋼管3中，兩管長度相同，利用密封膠體2先將一側固定，然後在另一側灌入矽脂層4，將管垂直擺放，以防止矽脂流出，再將另一側利用密封膠體2固定，密封膠體2可以是雙組份環氧樹脂膠或者是UV膠。
[0020]利用上述方法製作的光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，解決了雷射器在應用過程中遇到的聲音、溫度、振動帶給雷射器輸出功率不穩、波長變化等問題，提高了雷射器在不同環境下的應用可靠性。此結構簡單，造價低廉。該裝置可以進一步通過半導體溫控模塊更好地控制及穩定雷射器輸出波長。
【權利要求】
1.光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，其特徵在於:光纖穿過一根玻璃管，玻璃管內設有兩個或兩個以上的密封點，最內部的兩個密封點之間為真空腔體，光纖在位於最內部的兩個密封點之間的部分上刻有相移光柵；玻璃管外套設有金屬管，金屬管與玻璃管之間的部分填充有娃脂層。
2.如權利要求1所述的光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，其特徵在於:在金屬管兩端設有密封膠體，密封膠體將矽脂層、玻璃管、對應的光纖密封在金屬管內。
3.如權利要求1所述的光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，其特徵在於:光纖在位於最內部的兩個密封點之間的部分處於鬆弛狀態。
4.如權利要求1所述的光纖雷射器用抗環境影響的相移光柵封裝結構，其特徵在於:密封點共有四點，中間的兩個密封點之間為真空腔體，光纖在位於中間的兩個密封點之間的部分上刻有相移光柵。
【文檔編號】H01S3/02GK203859377SQ201420155267
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】張立喆, 劉翼飛 申請人:北京凌信致遠科技有限公司