一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱的制作方法

本发明涉及激光器超快激光领域，提出了一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱。

背景技术：

锁模光纤激光器自发展以来，就以其绝佳的环境隔绝性备受关注。与空间结构的激光器相比，全光纤型的锁模激光器具有结构紧凑、受外界气氛环境影响小等优势。锁模光纤激光器根据锁模方式分为主动锁模激光器与被动锁模激光器。在被动锁模激光器中，利用非线性偏振旋转（npe）原理搭建的激光器，因为具有高损伤阈值和高种子光输出功率，一直是研究的热点之一。

全光纤型的npe锁模激光器的脉冲间模式锁定，主要是利用了腔内的非线性效应。激光腔内，光纤型的偏振控制器和偏振相关隔离器组成了一个等效快可饱和吸收体，使脉冲激光在腔内振荡过程中自发地形成模式锁定。

然而，此类锁模激光器多存在于实验室中，市场罕有销售。究其原因，难点在于激光器的封装。npe锁模的特性使得输出脉冲质量对光纤的变化及其敏感，在激光器运转的过程中，对腔内光纤的轻微触碰或是弯曲都将会使输出脉冲序列失稳，严重时甚至会导致锁模消失。

本发明创新性地提出了一种用于全光纤npe锁模激光器的机箱结构。本发明使用特殊设计的隔板双层结构，将激光器的电学部分与光路部分完全分开的同时，利用隔板上的光纤导线槽和导热胶对腔内光纤进行了完全固定，避免了光纤松动导致的锁模失稳。激光器在封装完成后，翻转到底面朝上，也能输出稳定的锁模脉冲串。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提出一种双层隔板式机箱，用于全光纤npe锁模激光器的封装。与市面上的基于其他原理的锁模激光器机箱不同，基于npe锁模原理的锁模激光器，对光纤的状态更敏感，对机箱的紧凑和光纤的固定要求更高。

本发明的目的之二在于提出一种用于封装npe锁模激光器的机箱。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱，所述机箱为双层隔板结构，包括底盒、隔板和压片，所述压片设置在隔板上，用于固定隔板内的光纤；所述底盒设置有立柱，立柱上钻有螺纹孔，用于支撑和固定隔板；所述隔板中间刻有环形的光纤导线槽，光纤导线槽四周钻有四个螺纹孔，便于将光纤导线槽中的光纤与压片固定。

进一步的，所述底盒为凹槽结构。

进一步的，所述底盒内部中间钻有螺纹孔，用于固定泵浦二极管及控制电路；所述底盒底部设置有凸台，用于放置光纤型偏振控制器。

进一步的，所述底盒底部内部四周留有电线导线槽。

进一步的，所述底盒侧面有串口线接口及光纤法兰盘接口。

进一步的，所述隔板在底盒凸台的对应位置留有缺口，使得光纤型偏振控制器延伸出来的光纤与隔板上表面保持水平。

进一步的，所述光纤导线槽的光纤和压片采用导热灌封胶并固化。

进一步的，隔板上的所有螺纹孔均为沉头螺纹孔，使用螺丝固定后，螺丝的上表面与隔板的上表面在同一平面上。

固定光纤激光器的腔内光纤的步骤包括：

a.将光纤盘成与隔板上光纤导线槽大小相同的环形并放入光纤导线槽中；b.在光纤导线槽中灌注满导热灌封胶并固化；

c.将四片压片固定在光纤导线槽四周对应的螺纹孔上，作最终固定。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.光路与电路分别处于上下两层，防止了电路板运行过程中对光纤进行扰动的同时，电路板上的风扇能同时对光路部分进行散热，使锁模保持稳定；

2.同时使用灌封胶和压片固定光纤，对激光腔内的光纤进行了双重固定，固定完成后，就算是将机箱翻转至底面朝上，激光器也能稳定输出锁模脉冲串，便于产品运输；

3.电源设置在机箱外部，与内部电路板通过串口线连接，减少了机箱内部的散热负担；

4.机箱的底盒为一个整体，结构牢固，不会有运输过程中因固定螺丝松动而移位等风险。

附图说明

图1为本实施例一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱立体结构图；

图2为本实施例一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱去掉顶盖后的整体立体结构图；

图3为本实施例一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱的整体立体结构图；

图4为本实施例一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱隔板的整体立体结构图；

图5为本实施例一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱压片的整体立体结构图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1和图2为实施例一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱，所述机箱为双层隔板结构，包括方形凹槽结构的底盒1、隔板2、压片3和设置在底盒上的1顶盖，所述压片3设置在隔板2上，用于固定隔板2内的光纤；所述底盒1内设置有立柱，立柱上钻有螺纹孔，用于支撑和固定隔板2；所述隔板2中间刻有环形的光纤导线槽，光纤导线槽四周钻有四个螺纹孔，便于将光纤导线槽中的光纤与压片3固定；

如图3所示，所述底盒底1内部中间钻有螺纹孔，用于固定泵浦二极管及控制电路；所述底盒1底部设置有凸台，用于放置光纤型偏振控制器；所述底盒1内部四周留有电线导线槽；所述底盒1侧面有串口线接口及光纤法兰盘接口；

如图4所示，所述隔板2四周设有缺口，缺口位置与底盒1凸台位置对应，使得光纤型偏振控制器延伸出来的光纤与隔板2上表面保持水平。

隔板2将激光器的光路部分和电路部分分成上下两个部分，组装激光器时，按照从下往上的顺序，先装电路部分，再装光路部分。隔板安装完毕后，光纤型偏振控制器的输入输出光纤与隔板2上表面保持水平，激光腔内没有悬空的光纤。

对于电路部分，先将泵浦和驱动电路板使用螺丝固定在底盒1中间的螺纹孔上，再将驱动电线绕于底面内侧四周的电线导线槽内，最后将输出串口固定在底盒1侧面的方形孔上。

对于光路部分，先把光纤型偏振控制器使用螺丝固定在底盒1的凸台上，然后将隔板2放在对应的立柱上，使用螺丝固定。隔板2固定好后，在隔板2上连接好激光器的光纤，并将光纤盘成与隔板2上光纤导线槽大小相同的环状，放入光纤导线槽中。放置完毕后，在光纤导线槽中灌注满导热灌封胶并固化。最后，将四片压片3固定在光纤导线槽四周对应的螺纹孔上，作最终固定。压板3的结构如图5所示。隔板2上的所有螺纹孔均为沉头螺纹孔，使用螺丝固定后，螺丝的上表面与隔板2的上表面在同一平面上。

在底盒1侧面对应的光纤法兰盘接口固定好法兰盘，将激光器输出端的跳线头固定在法兰盘内侧，盖上顶盖。在法兰盘另一侧连接跳线头，开启激光器电源，即可实现锁模脉冲的输出。

上述实施例为本发明的实施方式之一，但本发明的实施方式并不受所述实施例与测试例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱，其特征在于，所述机箱为双层隔板结构，包括底盒、隔板、压片和设置在底盒上的顶盖，所述压片设置在隔板上，用于固定隔板内的光纤；所述底盒设置有立柱，立柱上钻有螺纹孔，用于支撑和固定隔板；所述隔板中间刻有环形的光纤导线槽，光纤导线槽四周钻有螺纹孔，便于将光纤导线槽中的光纤与压片固定。

2.根据权利要求1所述的机箱，其特征在于，所述底盒为凹槽结构。

3.根据权利要求1所述的机箱，其特征在于，所述底盒内部中间钻有螺纹孔，用于固定泵浦二极管及控制电路；所述底盒底部设置有凸台，用于放置光纤型偏振控制器。

4.根据权利要求3所述的机箱，其特征在于，所述底盒底部内部四周留有电线导线槽。

5.根据权利要求4所述的机箱，其特征在于，所述底盒侧面有串口线接口及光纤法兰盘接口。

6.根据权利要求5所述的机箱，其特征在于，所述隔板在底盒凸台的对应位置留有缺口，使得光纤型偏振控制器延伸出来的光纤与隔板上表面保持水平。

7.根据权利要求1或6所述的机箱，其特征在于，所述光纤导线槽的光纤和压片采用导热灌封胶并固化。

8.根据权利要求7所述的机箱，其特征在于，隔板上的所有螺纹孔均为沉头螺纹孔，使用螺丝固定后，螺丝的上表面与隔板的上表面在同一平面上。

技术总结
本发明公开了一种用于放置非线性偏振旋转锁模光纤激光器的机箱，所述机箱为双层隔板结构，包括底盒、隔板和压片，所述压片设置在隔板上，用于固定隔板内的光纤；所述底盒设置有立柱，立柱上钻有螺纹孔，用于支撑和固定隔板；所述隔板中间刻有环形的光纤导线槽，导线槽四周钻有四个螺纹孔，便于将导线槽中的光纤与压片固定。将光路部分与电路部分分为两层的同时对光纤型偏振控制器进行了固定，保证了NPE锁模腔的稳定运行。此外，优化的导线槽、散热设计和导热胶的应用能大幅度增加散热效率，进一步保证了输出锁模脉冲的稳定性。本发明在传统的环形NPR锁模激光谐振腔装机上有着重要意义。

技术研发人员：杨中民;乔田;韦小明
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2020.05.31
技术公布日：2020.09.15