[发明专利]一种SESAM与光纤的耦合结构及封装方法

说明书

本发明涉及一种SESAM(semiconductor saturable absorber mirror，半导体可饱和吸收镜)与光纤的耦合结构及封装方法，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。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种SESAM与光纤的耦合结构及封装方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种SESAM与光纤的耦合结构及封装方法，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。

本发明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、插头4、SESAM安装座9和多轴调整架12；