CN102299466A - 双包层光纤激光器盘曲装置及其盘曲方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双包层光纤激光器盘曲装置，包括底盘，还包括第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱、第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱；底盘上设有6条镂空的滑槽，第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱、第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱螺接在“王”字形滑槽内。应用双包层光纤激光器盘曲装置的盘曲方法有挤压型盘曲方案和缠绕式盘曲方法，挤压型盘曲方案用于紧凑型盘曲方案，缠绕式盘曲方法用于松散型盘曲方案。本发明将光纤激光器盘绕在盘绕柱上，再通过挤压柱的挤压，使得光纤激光器通过该装置盘绕后，提高泵浦光进入纤芯比例达到改善泵浦吸收效率、增大高阶模损耗达到改善光束质量，并降低光纤表面温度，增大光纤激光器输出功率。

Description

双包层光纤激光器盘曲装置及其盘曲方法

技术领域

本发明涉及一种装置及其使用方法，具体是一种双包层光纤激光器盘曲装置及其盘曲方法。

背景技术

光纤激光器以其体积小、效率高、稳定性好、光束质量好等优点，发展十分迅速。目前，提高泵浦效率、改善光束质量、提高输出功率是双包层光纤激光器的主要研究课题，在以往这些课题都是相互独立的，各自采用各种不同的方法来解决技术难题，如采用特殊的泵浦方式以提高泵浦效率、通过改善双包层光纤的设计参数以改善光束质量、改善光纤的热环境来提高输出功率等，但在目前尚没有发现将这三种功能集于一身的相关装置或方法的报道。

现有的光纤激光器盘曲方法，基本上都是盘绕成螺线管型、或绕８字盘绕成双螺线管型、或绕成圆盘型，如：外包层为泵浦光波导的双包层光纤的光源侧边耦合方法（200410018753.1），掺镱多模双包层光纤激光器弯曲选模研究（王凤蕊, 李明中, 林宏奂, 王建军，激光技术，2007年第6期），弯曲的多模掺Yb3+双包层光纤激光器基模输出研究（陈吉欣等，激光与红外，2005年第9期），这些发明专利和研究成果中的盘曲装置或盘曲方法均是简单结构盘绕，虽然在一定程度上可以提高光纤激光器泵浦吸收率、改善激光输出的光束质量，但改善的程度是十分有限的，因此，研究一种有效的，且能同时提高泵浦效率、改善光束质量、提高输出功率的光纤激光器盘绕装置及其盘绕方法有着重要的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种双包层光纤激光器盘曲装置及其盘曲方法，该方法将光纤盘绕在盘绕柱上，再通过挤压柱的挤压，使得光纤激光器通过该装置盘绕后，提高泵浦光进入纤芯比例达到改善泵浦吸收效率、增大高阶模损耗达到改善光束质量，并降低光纤表面温度，增大光纤激光器输出功率。

为了达到上述技术效果，本发明采用如下的技术解决方案：

一种双包层光纤激光器盘曲装置，包括底盘，其特征在于，还包括第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱、第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱；

底盘上设有由A滑槽、B滑槽、C滑槽、D滑槽、E滑槽、F滑槽6条镂空的滑槽共同构成“王”字形滑槽，其中，D滑槽和B滑槽分别为“王”字形滑槽上端的一横和下端的一横，E滑槽和F滑槽分别为“王”字形滑槽中间的一横的左半部分和右半部分，C滑槽和A滑槽分别为“王”字形滑槽上一竖的上半部分和下半部分；

所述第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱、第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱螺接在“王”字形滑槽内，第一光纤盘绕柱在C滑槽或D滑槽内移动，第二光纤盘绕柱在A滑槽或B滑槽内移动，第一光纤挤压柱在E滑槽内移动，第二光纤挤压柱在F滑槽内移动；

所述底盘的四角分别设有第一牵拉柱、第二牵拉柱、第三牵拉柱和第四牵拉柱。

所述第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱、第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱均为固定柱，所述固定柱的底面上有带螺纹内壁的盲孔，螺丝从底盘底部向上穿入盲孔将固定柱螺接在“王”字形滑槽内。

所述螺丝和所述底盘之间设垫片。

所述第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱、第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱均为直径为10mm~80mm，柱高为60mm~150mm的圆柱体。

所述“王”字形滑槽上的A~E滑槽采用对称结构，各滑槽槽宽相同，所述槽宽为5mm以上10mm以下。

所述A滑槽和C滑槽的槽长介于第一光纤盘绕柱和第二光纤盘绕柱半径之和的1倍到4倍之间，B滑槽和D滑槽的槽长介于A滑槽槽长的1倍到1.5倍之间，E滑槽和F滑槽的槽长介于A滑槽槽长的2倍到3倍之间。

所述底盘的侧面设有散热风扇。

所述第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱和第一光纤挤压柱、第二光纤挤压柱的侧面均刻有若干平行于水平面的半圆槽或V型槽。

应用上述双包层光纤激光器盘曲装置的挤压式盘曲方法，其特征在于，挤压式盘曲方法用于紧凑型盘曲方案，所述紧凑型盘曲方案是指盘曲过程中第一光纤盘绕柱位于C滑槽且第二光纤盘绕柱位于A滑槽的盘曲方案，具体包括如下步骤：

第一步：依据实际需求选择一种紧凑型盘曲方案，在所选紧凑型盘曲方案的最终盘曲形状中，“王”字形滑槽的中心点O距第一光纤盘绕柱轴心线的垂直距离为L₁，中心点O距第二光纤盘绕柱轴心线的垂直距离为L₂；

第二步：在“王”字形滑槽、第一光纤盘绕柱、第二光纤盘绕柱、第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱的表面均匀涂导热硅脂；

第三步：在所选盘曲方案的最终盘曲形状下，光纤盘绕一周的长度为L，通过式计算各光纤挤压柱未对盘绕柱上盘曲的光纤挤压且两盘绕柱将光纤拉紧的情况下，第一光纤盘绕柱和第二光纤盘绕柱的轴心线中心之间的垂直距离M：

M=（L-T₁/2- T₂/2）/ 2              式（1）   

其中，L为在所选盘曲方案的最终盘曲形状下，光纤盘绕一周的长度，T₁为第一光纤盘绕柱的周长，T₂为第二光纤盘绕柱的周长；

第四步：通过式计算点O距第一光纤盘绕柱的初始位置之间的距离S₁，通过式计算点O距第二光纤盘绕柱的初始位置之间的距离S₂，将两者分别置于各自的初始位置并用螺丝固定：                   S₁=L₁M/(L₁+L₂)                    式（2）      

                          S₂=L₂M/(L₁+L₂)                    式（3）  

第五步：用4条橡皮筋分别牵拉第二牵拉柱和第一光纤盘绕柱、第三牵拉柱和第一光纤盘绕柱、第一牵拉柱和第二光纤盘绕柱、第四牵拉柱和第二光纤盘绕柱，牵拉过程中保证各条橡皮筋上的拉力相同；

第六步：用需要盘曲的光纤将第一光纤盘绕柱和第二光纤盘绕柱盘绕在内；

第七步：分别将第一光纤盘绕柱和第二光纤盘绕柱的螺丝松开但不卸除，使得第一光纤盘绕柱能够在C滑槽和D滑槽内滑动，第二光纤盘绕柱能够在A滑槽和B滑槽内滑动；

第八步：如果选择的盘曲方案只用第一光纤挤压柱和第二光纤挤压柱中的一个，则将第一光纤挤压柱或第二光纤挤压柱向内推进，单边挤压光纤；如果选择的盘曲方案用到两个挤压柱，则将第一光纤挤压柱、第二光纤挤压柱同时向内推进或交替向内推进，双边挤压光纤，直至光纤形成所选盘曲方案的最终盘曲形状，拧紧第一光纤挤压柱、第二光纤挤压柱、第一光纤盘绕柱和第二光纤盘绕柱底部的固定螺丝，盘绕过程完成；

应用上述的双包层光纤激光器盘曲装置的挤压式盘曲方法，其特征在于，所述缠绕式盘曲方法用于松散型盘曲方案，所述松散型盘曲方案是指盘曲过程中，第一光纤盘绕柱位于D滑槽中且第二光纤盘绕柱位于B滑槽中的盘曲方案，具体包括如下步骤：

选择一种松散型盘曲方案，将盘曲装置上的各盘绕柱和挤压柱按该盘曲方案完成后的形状固定在“王”字形滑槽上；将需盘曲的光纤的一头固定，逐圈按各个盘绕柱和挤压柱的顺序缠绕，缠绕完成后，将光纤另一头也固定，盘绕过程完成。

本发明的技术特征及优点如下：

（1）本发明所采用的双包层光纤激光器盘曲方法及装置，通过将双包层光纤激光器盘绕在光纤盘绕柱上，再通过光纤挤压柱挤压，形成包含不同方向和曲率组合的盘绕方式，使得双包层光纤激光器内包层中有更多的泵浦光进入纤芯而转换为激光，从而提高泵浦效率，另外由于这种组合式的盘绕，使得光纤激光器中高阶模损耗增大，从而抑制高阶模的振荡，改善光纤激光器光束质量。

（2）底盘、光纤盘绕柱、光纤挤压柱均采用导热性强的材料加工而成，另外，光纤与光纤盘绕柱和光纤挤压柱之间紧密接触，再加上导热硅脂的填充，可将光纤激光器所产生的热量通过光纤盘绕柱和光纤挤压柱传递给底盘进而由风扇排出。

本发明的创新点及有益效果如下：

通过一种完全不同于现有盘曲方法的方式将双包层光纤激光器以不同方向和曲率组合的盘绕方式，将光纤激光器盘绕在盘曲装置上，同时实现了以下三个目的：①提高泵浦光进入纤芯比例达到改善泵浦吸收效率，②增大高阶模损耗达到改善光束质量，③通过将光纤激光器盘在具有良好热传导特性的光纤盘曲柱上，降低光纤激光器温度，增大光纤激光器输出功率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。其中，图1（a）为俯视图，图1（b）为正视图。

图2为底盘上的滑槽示意图。

图3为光纤盘绕柱和光纤挤压柱在底盘上的固定方式示意图。

图4为光纤盘绕柱和光纤挤压柱上所刻的半圆槽或V形槽示意图。

图5为肾型盘曲方案。

图6为哑铃型盘曲方案。

图7为非对称哑铃型盘曲方案。

图8为鞍形盘曲方案。

图9为箭头形盘曲方案。

图10为拐子形盘曲方案。

图11为挤压式盘曲方法中第四步的示意图。

图12为挤压式盘曲方法中第五步的示意图。

图13为挤压式盘曲方法中第六步的示意图。

图14为挤压式盘曲方法中第八步的单边挤压示意图。

图15为挤压式盘曲方法中第八步的双边挤压示意图。

以下结合附图和具体实施方式对本发明进一步解释说明。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明的双包层光纤激光器盘曲装置，包括底盘6、第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3、第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5。

底盘6由铝合金材料加工成散热片状结构，底盘6上设有由A滑槽、B滑槽、C滑槽、D滑槽、E滑槽、F滑槽6条镂空的滑槽共同构成“王”字形滑槽10，其中，D滑槽和B滑槽分别为“王”字形滑槽10上端的一横和下端的一横，E滑槽和F滑槽分别为“王”字形滑槽10中间的一横的左半部分和右半部分，C滑槽和A滑槽分别为“王”字形滑槽10上一竖的上半部分和下半部分。“王”字形滑槽10用作第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3、第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5在底盘6上移动的导轨。

第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3、第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5均为圆柱体，四者下端均为固定柱15，该固定柱15的底面上有带螺纹内壁的盲孔，螺丝8从底盘底部向上穿入盲孔将固定柱15螺接在“王”字形滑槽10内，螺丝8和底盘6之间设垫片9，从而将第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3、第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5安装在底盘6的“王”字形滑槽10上，第一光纤盘绕柱2在C滑槽或D滑槽内移动，第二光纤盘绕柱3在A滑槽或B滑槽内移动，第一光纤挤压柱4在E滑槽内移动，第二光纤挤压柱5在F滑槽内移动。

第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3、第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5直径为10mm~80mm，柱高为60mm~150mm。

“王”字形滑槽10上的各滑槽采用对称结构，各滑槽槽宽相同，为5mm以上，10mm以下。一般情况下，A滑槽和C滑槽的槽长介于第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3半径之和的1倍到4倍之间，B滑槽和D滑槽的槽长介于A滑槽槽长的1倍到1.5倍之间，E滑槽和F滑槽的槽长介于A滑槽槽长的2倍到3倍之间。

底盘6的四角分别设有第一牵拉柱11、第二牵拉柱12、第三牵拉柱13和第四牵拉柱14，底盘6的侧面设有散热风扇7。

第一牵拉柱11、第二牵拉柱12、第三牵拉柱13和第四牵拉柱14均为直径为6mm~10mm、高度为15mm的金属柱。

第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3和第一光纤挤压柱4、第二光纤挤压柱5采用高导热特性的铝材或铜材加工。如图4所示，为了增加与光纤的接触面积，第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3和第一光纤挤压柱4、第二光纤挤压柱5的侧面均刻有若干平行于水平面的半圆槽或V型槽，该半圆槽或V型槽用以固定缠绕其上的光纤。

上述双包层光纤激光器盘曲装置通过将双包层光纤激光器盘绕在光纤盘绕柱上，再通过光纤挤压柱挤压，形成多种包含不同方向和曲率组合的盘曲形状，使得双包层光纤激光器内包层中有更多的泵浦光进入纤芯而转换为激光，从而提高泵浦效率，另外由于这种组合式的盘绕，使得光纤激光器中高阶模损耗增大，从而抑制高阶模的振荡，改善光纤激光器光束质量。

通常情况下，在光纤激光器中要实现基横模激光输出，最直接的方法就是采用单模光纤，但单模光纤由于芯径很细，一般只有5-10μm，大大限制了激光输出功率，目前使用较多的是采用大模场（LMA，Large Mode Area）光纤激光器，同时配以光纤盘曲限模实现单横模振荡，根据光纤中高阶模在光纤弯曲时有更大的弯曲损耗的特性，通过盘曲光纤抑制光纤中高阶模振荡，从而达到限模作用，使光纤中仅有基模振荡。当光纤弯曲后，不可避免的发生沿弯曲半径方向的能量辐射，原有光纤中的部分导波光会变为折射光或隧道光，从而引起弯曲损耗，而弯曲损耗对高阶模很大，而基模的损耗要小得多。利用光纤盘曲限模时，弯曲的曲率半径越小，限模作用越强，但过小时也会增加基模损耗，因此，本发明中光纤盘绕柱的直径取10~80mm。

为了提高双包层激光器泵浦光的利用率——也即如何将耦合进光纤内包层的泵浦光转换为激光输出，就必须抑制那些无法经过纤芯的泵浦光（如螺旋光和折线螺旋光）的产生，目前所用方法主要是通过改变内包层的形状，如采用矩形、D形、六边形、八边形、十边形、梅花形等，本发明则是在上述基础上，利用光纤盘曲装置和盘曲方法改善泵浦光吸收率，当利用光纤盘曲时，会对泵浦光的吸收效率有所改善，但传统的圆形盘绕效果不是很明显，当光纤盘曲时既有内曲（曲率中心在内侧）又有外曲（曲率中心在外侧）时，效果较明显。例如，当采用图6所示哑铃型盘曲方案，可提高泵浦利用率约3.6%。

参见图5~图10列出的6种盘曲方案，各种盘曲方案在提高泵浦吸收效率、改善光束质量和降低光纤温度三个方面各有侧重，表1中列出6种盘曲方案性能比较：

以上仅是本发明所给出的6个实施例，利用本发明的盘曲装置可设计出很多不同的盘曲方案，这里不一一列举。6个实施例中，前3个（如图5、图6、图7所示）属于紧凑型盘曲方案，紧凑型盘曲方案中，第一光纤盘绕柱2位于C滑槽中，且第二光纤盘绕柱3位于A滑槽中。后3个（如图8、图9、和图10所示）属于松散型盘曲方案，松散型盘曲方案中，第一光纤盘绕柱2位于D滑槽中，且第二光纤盘绕柱3位于B滑槽中。

针对紧凑型盘曲方案，采取挤压式盘曲方法，具体包括如下步骤：

第一步：依据实际需求选择一种紧凑型盘曲方案，在所选紧凑型盘曲方案的最终盘曲形状中，“王”字形滑槽的中心点O距第一光纤盘绕柱2轴心线的垂直距离为L₁，中心点O距第二光纤盘绕柱3轴心线的垂直距离为L₂。

第二步：在“王”字形滑槽10、第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3、第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5的表面均匀涂导热硅脂。

第三步：通过式（1）计算各光纤挤压柱未对盘绕柱上盘曲的光纤挤压且两盘绕柱将光纤拉紧的情况下，第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3的轴心线中心之间的垂直距离M：

M=（L-T₁/2- T₂/2）/ 2              式（1）   

其中，L为在所选盘曲方案的最终盘曲形状下，光纤盘绕一周的长度，T₁为第一光纤盘绕柱2的周长，T₂为第二光纤盘绕柱3的周长；

第四步：通过式（2）计算点O距第一光纤盘绕柱2的初始位置之间的距离S₁，通过式3计算点O距第二光纤盘绕柱3的初始位置之间的距离S₂，将两者分别置于各自的初始位置并用螺丝8固定，如图11所示。

            S₁=L₁M/(L₁+L₂)                    式（2）      

                       S₂=L₂M/(L₁+L₂)                    式（3）  

第五步：如图12所示，用4条橡皮筋分别牵拉第二牵拉柱12和第一光纤盘绕柱2、第三牵拉柱13和第一光纤盘绕柱2、第一牵拉柱11和第二光纤盘绕柱3、第四牵拉柱14和第二光纤盘绕柱3，牵拉过程中保证各条橡皮筋上的拉力相同。

第六步：如图13所示，用需要盘曲的光纤将第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3盘绕在内。

第七步：分别将第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3的螺丝8松开但不卸除，使得第一光纤盘绕柱2能够在C滑槽和D滑槽内滑动，第二光纤盘绕柱3能够在A滑槽和B滑槽内滑动；

第八步：如图14所示，如果选择的盘曲方案只用第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5中的一个，则将第一光纤挤压柱4或第二光纤挤压柱5向内推进，单边挤压光纤；如图15所示，如果选择的盘曲方案用到两个挤压柱，则将第一光纤挤压柱4、第二光纤挤压柱5同时向内推进或交替向内推进，双边挤压光纤，直至光纤形成所选盘曲方案的最终盘曲形状，拧紧第一光纤挤压柱4、第二光纤挤压柱5、第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3底部的固定螺丝8，盘绕过程完成。

下面给出哑铃型盘曲方案的实施例，本实施例中，第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3的直径为25mm，高度为60mm；第一光纤挤压柱4、第二光纤挤压柱5的直径为35mm，高度为60mm。本实施例中，槽宽采用8mm； A滑槽和C滑槽槽长为40mm，B滑槽和D滑槽槽长为100mm，E滑槽和F滑槽槽长为60mm；本实施例中，各牵拉柱的直径为8mm，高度为15mm。本实施例属于紧凑型盘曲，采取挤压式盘曲方法，具体包括如下步骤：

第一步：如图6所示哑铃型盘曲，测量哑铃型盘曲方案最终盘曲形状中，第一光纤盘绕柱3、第二光纤盘绕柱3分别距滑槽中心点O距离，得到L₁ =L₂=22mm。

第二步：在“王”字形滑槽10、第一光纤盘绕柱2、第二光纤盘绕柱3、第一光纤挤压柱4和第二光纤挤压柱5的表面均匀涂导热硅脂。

第三步：该哑铃型盘曲方案的盘曲最终形状下的盘绕周长：绕过第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3共同的一周所用光纤的长度L=179mm；然后，计算未对盘绕柱上盘曲的光纤挤压且该光纤拉紧的情况下，第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3的轴心线中心之间的垂直距离M=50mm； 

第四步：计算两光纤盘绕柱的初始位置: S₁=S₂=25

第五步：如图12所示，用4条橡皮筋分别牵拉第二牵拉柱12和第一光纤盘绕柱2、第三牵拉柱13和第一光纤盘绕柱2、第一牵拉柱11和第二光纤盘绕柱3、第四牵拉柱14和第二光纤盘绕柱3，牵拉过程中保证各条橡皮筋上的拉力相同。

第六步：如图13所示，用需要盘曲的光纤将第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3盘绕在内。

第七步：分别将第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3的螺丝8松开但不卸除，使得第一光纤盘绕柱2能够在C滑槽和D滑槽内滑动，第二光纤盘绕柱3能够在A滑槽和B滑槽内滑动；

第八步：如图15所示，将第一光纤挤压柱4、第二光纤挤压柱5同时向内推进或交替向内推进，双边挤压光纤，直至光纤形成哑铃型盘曲方案的最终盘曲形状，拧紧第一光纤挤压柱4、第二光纤挤压柱5、第一光纤盘绕柱2和第二光纤盘绕柱3底部的固定螺丝8，盘绕过程完成。

对于松散型盘曲方案，由于这些盘曲方案的结构比较松散，各盘绕柱和挤压柱之间间隙较大，容易进行缠绕动作，因此可采取缠绕式盘曲方法，即根据所选的松散型盘曲方案，将本发明的盘曲装置上的各盘绕柱和挤压柱按照所选盘曲方案完成后的最终形状固定在“王”字形滑槽10上，然后，将需盘曲的光纤一头固定，逐圈按各个盘绕柱和挤压柱的顺序缠绕，缠绕完成后将光纤另一头也固定，盘绕过程完成。

Claims (10)

1.一种双包层光纤激光器盘曲装置，包括底盘（6），其特征在于，还包括第一光纤盘绕柱（2）、第二光纤盘绕柱（3）、第一光纤挤压柱（4）和第二光纤挤压柱（5）；

底盘（6）上设有由A滑槽、B滑槽、C滑槽、D滑槽、E滑槽、F滑槽6条镂空的滑槽共同构成“王”字形滑槽（10），其中，D滑槽和B滑槽分别为“王”字形滑槽（10）上端的一横和下端的一横，E滑槽和F滑槽分别为“王”字形滑槽（10）中间的一横的左半部分和右半部分，C滑槽和A滑槽分别为“王”字形滑槽（10）上一竖的上半部分和下半部分；

所述第一光纤盘绕柱（2）、第二光纤盘绕柱（3）、第一光纤挤压柱（4）和第二光纤挤压柱（5）螺接在“王”字形滑槽（10）内，第一光纤盘绕柱（2）在C滑槽或D滑槽内移动，第二光纤盘绕柱（3）在A滑槽或B滑槽内移动，第一光纤挤压柱（4）在E滑槽内移动，第二光纤挤压柱（5）在F滑槽内移动；

所述底盘（6）的四角分别设有第一牵拉柱（11）、第二牵拉柱（12）、第三牵拉柱（13）和第四牵拉柱（14）。

2.如权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置，其特征在于，所述第一光纤盘绕柱（2）、第二光纤盘绕柱（3）、第一光纤挤压柱（4）和第二光纤挤压柱（5）均为固定柱（15），所述固定柱（15）的底面上有带螺纹内壁的盲孔，螺丝（8）从底盘底部向上穿入盲孔将固定柱（15）螺接在“王”字形滑槽（10）内。

3.如权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置，其特征在于，所述螺丝（8）和所述底盘（6）之间设垫片（9）。

4.如权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置，其特征在于，所述第一光纤盘绕柱（2）、第二光纤盘绕柱（3）、第一光纤挤压柱（4）和第二光纤挤压柱（5）均为直径为10mm~80mm，柱高为60mm~150mm的圆柱体。

5.如权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置，其特征在于，所述“王”字形滑槽（10）上的A~E滑槽采用对称结构，各滑槽槽宽相同，所述槽宽为5mm以上10mm以下。

6.如权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置，其特征在于，所述A滑槽和C滑槽的槽长介于第一光纤盘绕柱（2）和第二光纤盘绕柱（3）半径之和的1倍到4倍之间，B滑槽和D滑槽的槽长介于A滑槽槽长的1倍到1.5倍之间，E滑槽和F滑槽的槽长介于A滑槽槽长的2倍到3倍之间。

7.如权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置，其特征在于，所述底盘（6）的侧面设有散热风扇（7）。

8.如权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置，其特征在于，所述第一光纤盘绕柱（2）、第二光纤盘绕柱（3）和第一光纤挤压柱（4）、第二光纤挤压柱（5）的侧面均刻有若干平行于水平面的半圆槽或V型槽。

9.应用权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置的挤压式盘曲方法，其特征在于，挤压式盘曲方法用于紧凑型盘曲方案，所述紧凑型盘曲方案是指盘曲过程中第一光纤盘绕柱（2）位于C滑槽且第二光纤盘绕柱（3）位于A滑槽的盘曲方案，具体包括如下步骤：

第一步：依据实际需求选择一种紧凑型盘曲方案，在所选紧凑型盘曲方案的最终盘曲形状中，“王”字形滑槽的中心点O距第一光纤盘绕柱（2）轴心线的垂直距离为L₁，中心点O距第二光纤盘绕柱（3）轴心线的垂直距离为L₂；

第二步：在“王”字形滑槽（10）、第一光纤盘绕柱（2）、第二光纤盘绕柱（3）、第一光纤挤压柱（4）和第二光纤挤压柱（5）的表面均匀涂导热硅脂；

第三步：通过式（1）计算各光纤挤压柱未对盘绕柱上盘曲的光纤挤压且两盘绕柱将光纤拉紧的情况下，第一光纤盘绕柱（2）和第二光纤盘绕柱（3）的轴心线中心之间的垂直距离M：

M=（L-T₁/2- T₂/2）/ 2              式（1）   

其中，L为在所选盘曲方案的最终盘曲形状下，光纤盘绕一周的长度，T₁为第一光纤盘绕柱（2）的周长，T₂为第二光纤盘绕柱（3）的周长；

第四步：通过式（2）计算点O距第一光纤盘绕柱（2）的初始位置之间的距离S₁，通过式（3）计算点O距第二光纤盘绕柱（3）的初始位置之间的距离S₂，将两者分别置于各自的初始位置并用螺丝（8）固定；

                       S₁=L₁M/(L₁+L₂)                    式（2）      

                       S₂=L₂M/(L₁+L₂)                    式（3）  

第五步：用4条橡皮筋分别牵拉第二牵拉柱（12）和第一光纤盘绕柱（2）、第三牵拉柱（13）和第一光纤盘绕柱（2）、第一牵拉柱（11）和第二光纤盘绕柱（3）、第四牵拉柱（14）和第二光纤盘绕柱（3），牵拉过程中保证各条橡皮筋上的拉力相同；

第六步：用需要盘曲的光纤将第一光纤盘绕柱（2）和第二光纤盘绕柱（3）盘绕在内；

第七步：分别将第一光纤盘绕柱（2）和第二光纤盘绕柱（3）的螺丝（8）松开但不卸除，使得第一光纤盘绕柱（2）能够在C滑槽和D滑槽内滑动，第二光纤盘绕柱（3）能够在A滑槽和B滑槽内滑动；

第八步：如果选择的盘曲方案只用第一光纤挤压柱（4）和第二光纤挤压柱（5）中的一个，则将第一光纤挤压柱（4）或第二光纤挤压柱（5）向内推进，单边挤压光纤；如果选择的盘曲方案用到两个挤压柱，则将第一光纤挤压柱（4）、第二光纤挤压柱（5）同时向内推进或交替向内推进，双边挤压光纤，直至光纤形成所选盘曲方案的最终盘曲形状，拧紧第一光纤挤压柱（4）、第二光纤挤压柱（5）、第一光纤盘绕柱（2）和第二光纤盘绕柱（3）底部的固定螺丝（8），盘绕过程完成。

10.应用权利要求1所述的双包层光纤激光器盘曲装置的挤压式盘曲方法，其特征在于，所述缠绕式盘曲方法用于松散型盘曲方案，所述松散型盘曲方案是指盘曲过程中，第一光纤盘绕柱（2）位于D滑槽中且第二光纤盘绕柱（3）位于B滑槽中的盘曲方案，具体包括如下步骤：

选择一种松散型盘曲方案，将盘曲装置上的各盘绕柱和挤压柱按该盘曲方案完成后的形状固定在“王”字形滑槽（10）上；将需盘曲的光纤的一头固定，逐圈按各个盘绕柱和挤压柱的顺序缠绕，缠绕完成后，将光纤另一头也固定，盘绕过程完成。

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