专利名称：小型化单光源双光路装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体激光器光源技术领域，特别与应用气体探测的小型化单光源双光路装置有关。
背景技术：
目前气体探测的光纤传感系统应用原理是光源的光信号经过1*2光分路器分成两路光，一路进入被测气体，另外一路进入参考气体中。利用光信号经过不同气体后会出现强度，波长，频率，相位，偏振态等光学性质的变化，形成不同的调制，经过光电探测器转变成电信号。再经过微机处理测试气体和参考气体的电信号来确认气体的成分。光源光信号的分路离不开外置光分路器，增加了整个光源制作成本，而且对于分光比难以控制(如果要控制分光比须增加成本，每个端口加可调衰减器或采用多分路器)。光分路器的光纤容易被损伤，或每个端口插损不同，影响测试误差。不能满足目前市场要求光源制作成本低、可靠性高、小型化的趋势。为了解决上述问题，本发明人设计出小型化单光源双光路装置，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种小型化单光源双光路装置，双光路的分光比可以任意控制，不产生成本增加的问题，应用于气体探测的光纤传感系统时，减少了装置耦合分路器的流程，提高产品可靠性，体积也比原来减少一半以上。为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现小型化单光源双光路装置，包括半导体激光器、球透镜、金属基座、分光片；金属基座为一个三通座体，包括内孔、两路分光孔，内部设置有用于固定分光片的斜槽；安装有球透镜进行聚光的半导体激光器装入内孔中，射入的光源经过分光片分成两路光，自个从不同分光孔中射出。所述的斜槽与射入的光源形成45°夹角，经过分光片后的两路光形成90°夹角， 每路分光孔与分光后的光轴同轴。所述的金属基座为一体式结构。所述的分光片采用高温胶点胶固定。所述的两路分光孔外接光接口。本实用新型取消了外置光分路器，直接在光源结构内部实现双光路传输，双光路的分光比可以根据选择不同材料的分光片任意控制，不会增加产品成本。应用在气体探测的光纤传感系统中时，可以减少了装置耦合分路器的流程，提高产品可靠性，体积也比原来大幅度减少，减少一半以上。本实用新型中光源是半导体激光器光源，半导体激光器具用单向性、效率高、体积小、波长范围宽、价格低等优点。
[0012]图I为本实用新型较佳实施例的封装示意图；图2为本实用新型较佳实施例中分光片封装示意图；图3为本实用新型较佳实施例中无源适配器与金属基座封装方案示意图；图4为本实用新型较佳实施例中内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述，但下述实施例不应理解为对本实用新型的限制。本实施例是采用球透镜聚焦半导体激光器2的光，然后通过分光片7进行分光，耦合入SC无源适配器纤芯孔内。内部带45°斜槽的金属基座4是一个三通部件，包括有内孔
3、两路分光孔41、42，金属基座4作为半导体激光器2、球透镜、分光片7、SC无源适配器的载体，除了保证半导体激光器2不易受外力损伤外还要保证发出的激光与设计中的光轴同轴。如图I所示，是半导体激光器2和金属基座4的封装。半导体激光器2外部设计半导体激光器管座1，其外圆与金属基座4的内孔3过盈配合。通过压床把半导体激光器2 压合在金属基座4内。压合好后激光焊接机在内孔3外边沿的焊接区域5进行焊接紧固。 半导体激光器管座I外圆与金属基座内孔3过盈配合，保证了激光光轴与金属基座内孔3 中心轴同轴度，激光焊接使半导体激光器管座I牢牢紧固在金属基座内孔3。如图2所不,在金属基座4内部统出一个斜槽6，该斜槽6与半导体激光器2射入的光成45°夹角，在安装分光片7时，采用镊子夹持分光片7平稳放置在斜槽6内，然后在斜槽6表面点胶区域8点353ND高温胶，放置高温箱内85度烘烤I小时固化。金属基座4 铣出45°斜槽4实现一体化，提高产品可靠性及节省物料成本，同时保证了光源的稳定性、 可靠性。如图3所示采用常见的一种SC无源尾纤9与半导体激光器2的封装关系，目前常用接口多为SC、Fe、ST三种方式，金属基座4通过耦合夹具耦合到相对位置最佳点后(双光路的预先固定)，利用激光焊接机在焊接区域10进行紧固焊接(双光路永久固定)。如图4所示，半导体激光器2在驱动电流驱动下发出激光，经过45°放置的分光片 7分成两路成90度角的激光，耦合夹具再分别把激光耦合入两个无源尾纤9的纤芯孔内。本实用新型金属基座4内还提供45°斜槽用于放置分光片，斜槽6与金属基座4 一体化，保证了光源的稳定性、可靠性。光路设计方案是半导体激光器2受到驱动电流驱动发出激光，进入分光片7(根据不同要求镀透射和反射膜控制分光比，例如70%透射，30% 反射)，把一路光分成垂直两路光从两路分光孔41、42分别射出。用户可以根据实际需要采用不同的无源光器件对半导体激光器发出的光进行耦合，如半导体激光器2发出的光可通过球透镜或非球透镜聚焦，在焦点处我们还可以使用准直器进行光斑压缩提高耦合效率。 在光路传输中加入光隔离器减少光反射，提高光源的稳定性。还可以选择不同光接口方式。上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.小型化单光源双光路装置，其特征在于包括半导体激光器、球透镜、金属基座、分光片；金属基座为一个三通座体，包括内孔、两路分光孔，内部设置有用于固定分光片的斜槽；安装有球透镜进行聚光的半导体激光器装入内孔中，射入的光源经过分光片分成两路光，自个从不同分光孔中射出。
2.如权利要求I所述的小型化单光源双光路装置，其特征在于所述的斜槽与射入的光源形成45°夹角，经过分光片后的两路光形成90°夹角，每路分光孔与分光后的光轴同轴。
3.如权利要求I所述的小型化单光源双光路装置，其特征在于所述的金属基座为一体式结构。
4.如权利要求I所述的小型化单光源双光路装置，其特征在于所述的分光片采用高温胶点胶固定。
5.如权利要求I所述的小型化单光源双光路装置，其特征在于所述的两路分光孔外接光接口。
专利摘要本实用新型主要公开了一种小型化单光源双光路装置，包括半导体激光器、球透镜、金属基座、分光片；金属基座为一个三通座体，包括内孔、两路分光孔，内部设置有用于固定分光片的斜槽；安装有球透镜进行聚光的半导体激光器装入内孔中，射入的光源经过分光片分成两路光，自个从不同分光孔中射出。本实用新型结构简单，体积小，减少了传统结构中的外置光分路器，成本降低。
文档编号H01S5/06GK202353002SQ201120504178
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者杨圣, 王珑锟, 王苗庆 申请人:绍兴飞泰光电技术有限公司