CN105826797A - 一种光纤散热装置和激光器 - Google Patents

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张恩惠
朱海龙
张其龙
钱勇
杨磊
周军
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    • H01S3/02—Constructional details
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    • H01S3/04—Arrangements for thermal management
    • H01S3/042—Arrangements for thermal management for solid state lasers

Abstract

本发明公开了一种光纤散热装置，包括：光纤盘底板和置于所述光纤盘底板上端的光纤盘上盖板，所述光纤盘底板与所述光纤盘上盖板闭合后形成的空腔内部设置有环形轨道，所述环形轨道设有用于放置光纤的凹陷部，且所述凹陷部的深度大于所述光纤涂覆层的直径。本发明提供的散热装置可以放置较长的光纤，且进入环形轨道中的光纤和在环形轨道中盘绕的光纤不会交叉重叠，此外，本发明提供的光纤散热装置的散热效果也比较好。

Description

一种光纤散热装置和激光器
技术领域
本发明涉及散热技术领域，更具体地说，本发明涉及一种光纤散热装置和激光器。
背景技术
目前，光纤激光器作为第三代激光技术的代表，具有固体和气体激光器无可比拟的优越性，包括体积小、光束质量好、电光转化效率高、运行成本低、加工精度高等，光纤激光器已经广泛应用于材料处理与机械加工高端制造产业，市场前景非常广阔。
掺稀土元素光纤激光器在用于高功率光纤激光器或高功率光纤放大器时，光纤内的掺杂介质在泵浦光的作用下会产生激光，但同时也会产生大量的热量，如果这些热量不及时排出，会引起光纤温度升高，从而导致出射激光光束质量和效率下降，甚至会影响到光纤最外层用于保护光纤的聚合物，从而引起聚合物老化，这直接关系到激光器或放大器能否安全、稳定地运行。因此，现在大功率激光器的重大课题之一是光纤的散热问题，一件公开的中国专利CN204441698U揭示了一种光纤冷却循环装置，该循环装置直接在冷却装置上设置了放置光纤的光纤槽，从而增加了表面接触面积，以增加散热能力，但是该循环装置可放置的光纤长度极其有限，散热的效果不是特别明显。
有鉴于此，确有必要提供一种可以放置较长光纤，且散热效果好，体积较小的光纤散热装置和激光器。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种散热效果好，且体积较小的光纤散热装置和激光器。
为了实现上述发明的目的，本发明提供了一种光纤散热装置，包括：光纤盘底板和置于所述光纤盘底板上端的光纤盘上盖板，所述光纤盘底板与所述光纤盘上盖板闭合后形成的空腔内部设置有环形轨道，所述环形轨道设有用于放置光纤的凹陷部，且所述凹陷部的深度大于所述光纤涂覆层的直径。
在其中一个实施例中，所述凹陷部涂有导热硅脂。
在其中一个实施例中，所述凹陷部为圆形或椭圆或方形。
在其中一个实施例中，所述光纤盘底板放置于激光器水冷板上，且所述光纤盘底板与所述激光器水冷板之间涂有导热硅脂。
在其中一个实施例中，所述光纤盘底板在与所述光纤盘上盖板闭合外设有导引部，所述导引部设有用于输入光纤的光纤凹槽。
在其中一个实施例中，所述光纤凹槽的深度小于所述光纤涂覆层的直径。
在其中一个实施例中，所述光纤盘底板与所述光纤盘上盖板闭合的部位为闭合部，且所述闭合部与所述导引部连接位置一端设有光纤入口，另一端设有光纤出口。
在其中一个实施例中，所述光纤盘底板和所述光纤盘上盖板通过螺丝固定。
在其中一个实施例中，所述光纤盘底板和所述激光器水冷板通过螺丝固定。
本发明提供了一种激光器，包括激光器水冷板，所述激光器还包括上述光纤散热装置。
与现有技术相比，本发明提供的光纤散热装置和激光器，在光纤盘底板与所述光纤盘上盖板闭合后形成的空腔内部设置有环形轨道，且环形轨道设有用于放置光纤的凹陷部，所述凹陷部的深度大于所述光纤涂覆层的直径，这样，可以在散热装置中放置较长的光纤，且进入环形轨道中的光纤和在环形轨道中盘绕的光纤不会交叉重叠，此外，散热效果也比较好。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明提供的光纤散热装置和激光器及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为本发明实施例提供的一种光纤散热装置光纤盘底板的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种光纤散热装置光纤盘上盖板的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种上述光纤盘底板与光纤盘上盖板闭合后的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1至图3所示，本发明一种实施例提供了一种光纤散热装置，其包括光纤盘底板1、以及置于光纤盘底板1上端的光纤盘上盖板2。
光纤盘底板1呈板状，其通过螺钉紧密地固定在激光器水冷板(未显示)上，且光纤盘底板1下端与激光器水冷板之间涂有导热硅胶，从而使得光纤盘底板1与激光器水冷板之间紧密连接，以将热量传递到激光器水冷板上，实现快速散热。光纤盘底板1包括与光纤盘上盖板2闭合的闭合部12和与闭合部12连接的导引部14。
闭合部12与光纤盘上盖板2通过螺丝固定，且可拆卸。在上述闭合部12与光纤盘上盖板2闭合所形成的空腔内部，设置有环形轨道5，在闭合部12与导引部14连接位置的一端设有环形轨道入口122，对应上述连接位置的另一端设有环形轨道出口124。环形轨道5设有用于放置光纤的凹陷部50，上述凹陷部50的深度大于光纤涂覆层的直径，且上述凹陷部50呈圆形或椭圆或方形。凹陷部50表面涂有导热硅胶，以提高光纤的散热效果并便于光纤盘旋及固定在环形轨道上。
导引部14呈矩形状，在其远离闭合部12的一端设置有用于输入光纤的光纤凹槽140，光纤凹槽140的深度小于光纤涂覆层的直径。
光纤盘上盖板2呈板状，其形状与光纤盘底板1的闭合部12相对应，且可以可拆卸地固定在闭合部12上。
上述光纤为双包层增益光纤3.5m，组装时，将合束器与增益光纤的熔点放置于光纤凹槽140附近，然后将增益光纤沿着光纤凹槽140固定，紧贴光纤盘，由于光纤凹槽的深度小于光纤涂覆层直径，从而可以使得增益光纤可以紧贴光纤盘，加大了光纤盘和光纤的接触面积，从而可以加快散热的速度。光纤沿着环形轨道入口122进入环形轨道5的凹陷部，且光纤直径由小到大依次盘绕，最后沿着环形轨道出口124输出，并将输出的光纤固定在导引部14上，以使得输出端的光纤进行散热，然后盖上光纤盘上盖板2，可以使得光纤盘对增益光纤起到很好的防尘和保护作用。
因此，激光器在正常工作时，光纤内产生的热量通过光纤盘传到激光器水冷板上，从而可以保证激光器在高功率的状态下，安全稳定地运行。
此外，本发明还提供一种激光器，包括激光器水冷板，上述激光器还包括上述光纤散热装置。
本发明提供的光纤散热装置和激光器，在光纤盘底板与所述光纤盘上盖板闭合后形成的空腔内部设置有环形轨道，所述环形轨道设有用于放置光纤的凹陷部，且所述凹陷部的深度大于所述光纤涂覆层的直径，这样，可以在散热装置中放置较长的光纤，且进入环形轨道中的光纤和在环形轨道中盘绕的光纤不会交叉重叠，此外，散热效果也比较好。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种光纤散热装置，包括：光纤盘底板和置于所述光纤盘底板上端的光纤盘上盖板，其特征在于：所述光纤盘底板与所述光纤盘上盖板闭合后形成的空腔内部设置有环形轨道，所述环形轨道设有用于放置光纤的凹陷部，且所述凹陷部的深度大于所述光纤涂覆层的直径。
2.根据权利要求1所述的光纤散热装置，其特征在于，所述凹陷部涂有导热硅脂。
3.根据权利要求2所述的光纤散热装置，其特征在于，所述凹陷部呈圆形或椭圆或方形。
4.根据权利要求1所述的光纤散热装置，其特征在于，所述光纤盘底板放置于激光器水冷板上，且所述光纤盘底板与所述激光器水冷板之间涂有导热硅脂。
5.根据权利要求4所述的光纤散热装置，其特征在于，所述光纤盘底板在与所述光纤盘上盖板闭合外设有导引部，所述导引部设有用于输入光纤的光纤凹槽。
6.根据权利要求5所述的光纤散热装置，其特征在于，所述光纤凹槽的深度小于所述光纤涂覆层的直径。
7.根据权利要求6所述的光纤散热装置，其特征在于，所述光纤盘底板与所述光纤盘上盖板闭合的部位为闭合部，且所述闭合部与所述导引部连接位置的一端设有环形轨道入口，另一端设有环形轨道出口。
8.根据权利要求7所述的光纤散热装置，其特征在于，所述光纤盘底板和所述光纤盘上盖板通过螺丝固定。
9.根据权利要求8所述的所述的光纤散热装置，其特征在于，所述光纤盘底板和所述激光器水冷板通过螺丝固定。
10.一种激光器，包括激光器水冷板，其特征在于，所述激光器还包括权利要求1-9任一项的光纤散热装置。
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