[发明专利]一种实现半导体可饱和吸收镜全光纤化封装的方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于半导体可饱和吸收镜全光纤化激光器，特别是一种实现半导体可饱和吸收镜全光纤化封装的方法。

背景技术

基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器能产生皮秒（10^-12秒）至飞秒（10^-15秒）量级的超短脉冲，超短脉冲技术是物理学、化学、生物学、光电子学，以及激光光谱学等学科对微观世界进行研究和揭示新的超快过程的重要手段，也是实现超高速光通信系统的必要条件之一。超短脉冲技术在工业加工、医学、光信息处理、全色显示和激光印刷等领域也具有广阔的应用前景。半导体可饱和吸收镜是被动锁模光纤激光器产生超短脉冲的重要锁模器件。

半导体可饱和吸收镜是利用分子束外延技术开发出来的利用半导体吸收漂白特性的新型锁模器件，该被动锁模器件改变了以前其它可饱和吸收体很难实现连续波锁模的状况，具有十分重要的意义。半导体可饱和吸收镜通常是以砷化镓（GaAs）为基底，在基底上交替生长若干层砷化铝（AlAs）和砷化镓（GaAs）或铝砷钾（AlGaAs）和砷化铝（AlAs）的重复结构，适当控制各层的厚度，就可以使该结构类似于布拉格反射光栅，起到反射镜的作用。在该光栅结构上低温生长铟砷钾（InGaAs）或砷化镓（GaAs）的多量子阱结构，该多量子阱结构即为半导体可饱和吸收体。所以半导体可饱和吸收镜是反射镜与半导体可饱和吸收体的统一体。半导体可饱和吸收镜是目前使用最广泛的被动锁模器件之一。半导体可饱和吸收镜是由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产，全球最著名的半导体可饱和吸收镜生产商为德国Batop公司（www.batop.com）。半导体可饱和吸收镜的结构如图1所示，由砷化镓基底1，砷化铝和砷化镓或铝砷钾和砷化铝交替生长的布拉格反射镜2，多量子井结构的半导体可饱和吸收体3组成。

目前用于被动锁模光纤激光器的半导体可饱和吸收镜的封装形式有：把半导体可饱和吸收镜粘贴在铜制底座上，通过一对透镜实现光纤与半导体可饱和吸收镜之间的耦合，如图2所示。目前国内外还没有文献或专利对半导体可饱和吸收镜全光纤化封装的方法进行报道。

上述现有技术封装方法的特点和不足是：

采用铜制底座封装的半导体可饱和吸收镜价格便宜，半导体可饱和吸收镜的面积较大，能提供多次损坏机会；但用在被动锁模光纤激光器中需要两个精密三维调节支架分别对光纤和铜制底座封装的半导体可饱和吸收镜进行固定和调节，此外还需要一对透镜进行耦合，整体所需元器件较多，结构复杂，价格昂贵，对调节技巧要求较高，且整体体积庞大不方便集成，发挥不出光纤激光器体积小、价格低的优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服上述现有封装技术的不足，打破国外对半导体可饱和吸收镜全光纤化封装技术的垄断局面，提供一种实现半导体可饱和吸收镜全光纤化封装的方法。该方法操作简单，成本低，可重复性好，填补了国内该技术领域的空白。

本发明采用的技术方案是：这种实现半导体可饱和吸收镜全光纤化封装的方法，包括光纤FC接头和未封装的半导体可饱和吸收镜，光纤FC接头固定在支架上；光纤FC接头包括光纤纤芯、陶瓷光纤插针、光纤；在陶瓷光纤插针上表面的除光纤纤芯端面以外的地方均匀涂抹紫外胶水，慢慢将未封装的半导体可饱和吸收镜水平放置在光纤FC接头的陶瓷光纤插针上表面，把光纤FC接头的另一端光纤连接到光纤激光器腔体中，半导体可饱和吸收镜作为被动锁模光纤激光器的一个反射镜和锁模器件；当实验证明放置的该型号半导体可饱和吸收镜参数不符合实验要求或实验过程中半导体可饱和吸收镜对应的光纤纤芯端面位置被打坏时，更换半导体可饱和吸收镜或光纤FC接头，并在光纤FC接头陶瓷光纤插针上表面的除光纤纤芯端面以外的地方均匀涂抹好紫外胶水；当实验证明半导体可饱和吸收镜的各项参数符合实验要求时，进行下一步紫外胶水的固化。

上述技术方案中，所述更换半导体可饱和吸收镜，镊子水平夹起半导体可饱和吸收镜，用沾了酒精的棉签沿一个方向把半导体可饱和吸收镜表面的紫外胶水擦掉，下次继续使用。

上述技术方案中，所述的紫外胶水固化为，调节固定光纤FC接头的支架高度，使紫外照射灯的出光口与光纤FC接头的高度平齐，使紫外光能有效的照射到半导体可饱和吸收镜与陶瓷光纤插针之间的紫外胶水，实现紫外胶水的完全固化。