CN109845418A - 激光光纤托盘 - Google Patents

Abstract

总体呈现了激光光纤托盘。在一些实施例中，光纤托盘，包括：外壳，所述外壳具有在所述外壳的底部中的开口，以接纳从激光系统机架的顶部离开的馈送光纤；所述外壳的侧面中的开口，以容许所述馈送光纤通到所述外壳之外；可拆卸面板，以容许进入所述外壳的内部；以及两个或更多线圈引导部，固定在所述外壳的所述内部内，所述线圈引导部间隔开一距离，所述一距离限定对于要容纳在所述外壳内的所述馈送光纤的环的最小直径。在一些实施例中，光纤托盘安装至激光系统机架的顶部面板。在一些实施例中，光纤托盘安装至外部模块的顶部面板，外部模块安装至激光系统机架的顶部面板。还公开并要求保护其他实施例。

Description

激光光纤托盘

优先权

本申请要求2016年8月26日提交的名称为“LASER OPTICAL FIBER TRAY”的美国临时申请No.62/380,260的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

激光器通常用于材料加工，包括切割、焊接、钎焊、表面处理和其他应用。激光系统被以许多不同的配置提供，或者被定制设计，以满足客户的需求，不仅在光的性质/强度方面，而且在馈送光纤设计和长度方面。从更换成本和系统停机时间的成本的观点来说，对馈送光纤的损坏可能是非常昂贵的，因为馈送光纤通常不容易更换。因此，需要一种激光光纤托盘，其可以在不使用时保护馈送光纤，并且可以调节到在给定时间所需的暴露的馈送光纤的长度。

附图说明

本文描述的材料通过示例的方式示出，而不是限制于附图中。为了说明的简单和清楚，图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大。此外，在认为适当的情况下，在附图中重复参考标记以指示对应或类似的元件。在图中：

图1是根据一些实施例的示例激光系统的框图；

图2是根据一些实施例的示例激光系统的3D图示；

图3是根据一些实施例的包括光纤托盘的示例激光系统的3D图示；

图4是示出根据一些实施例的示例光纤托盘的内部的顶视图(overheaddrawing)；

图5是根据一些实施例的示例光纤托盘的底部的图示；

图6是根据一些实施例的示例激光器机架的顶部的图示；

图7是根据一些实施例的具有光纤托盘的示例激光系统的图解；

图8是根据一些实施例的具有外部模块的示例激光系统的图解；

图9是根据一些实施例的组装激光系统的示例方法的流程图；以及

图10是根据一些实施例的准备激光系统以供使用的示例方法的流程图。

具体实施方式

参考附图描述一个或多个实施例。虽然详细描绘和讨论了具体的配置和布置，但应该理解，这仅是出于说明性目的而进行的。本领域技术人员将认识到，在不脱离描述的精神和范围的情况下，其他配置和布置也是可能的。对于本领域技术人员来说显而易见的是，本文描述的技术和/或布置可以采用于除了本文详细描述的之外的各种其他系统和应用中。

在以下详细描述中参考了附图，附图形成了本发明的部分并且示出了示例性实施例。此外，应当理解，在不脱离所要求保护的主题的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行结构和/或逻辑上的改变。还应注意，方向和参考，例如，上、下、顶部、底部等，可仅用于方便图示中的特征的描述。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义，并且所要求保护的主题的范围仅由所附权利要求及他们的等同物限定。

在以下描述中，阐述了许多细节。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在一些情况下，众所周知的方法和装置以框图形式示出而不是详细地示出，以避免使本发明难以理解。贯穿本说明书对“实施例”或“一个实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构、功能或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在实施例中”或“在一个实施例中”不一定是指本发明的相同实施例。此外，特定特征、结构、功能或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。例如，在与第一实施例和第二实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不相互排斥的任何地方，第一实施例可以与第二实施例组合。

如在本发明的描述和所附权利要求中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应理解，本文所用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联地列出的项目的任何和所有可能的组合。

术语“耦合”和“连接”及其衍生物可在本文中用于描述组件之间的功能或结构关系。应该理解，这些术语并不旨在作为彼此的同义词。而是，在特定实施例中，“连接”可用于指示两个或更多元件彼此直接物理、光学或电接触。“耦合”可用于指示两个或更多元件彼此直接或间接(在它们之间具有其他居间元件)物理或电接触，和/或两个或更多元件彼此协作或交互(例如，如在因果关系中)。

本文使用的术语“在……之上”、“在......之下”、“在......之间”和“在......上”指一种组件或材料相对于其他组件或材料的相对位置，其中这种物理关系是值得注意的。

如在整个此说明书和权利要求书中所使用的，由术语“至少一个”或“一个或多个”所连接的项目列表可以表示所列术语的任何组合。例如，短语“A、B或C中的至少一个”可以表示：A；B；C；A和B；A和C；B和C；或A、B和C。

激光系统通常包括机架，该机架具有安装在机架中的多个激光模块，以驱动光通过离开系统的光纤。例如，离开光纤或馈送光纤可以延伸数十英尺的长度以容纳在大型材料加工工具中。通常，在未使用时，馈送光纤是暴露的，并且经受环境危害。激光系统的运输和重新安置对于馈送光纤来说可能是特别高风险的事件。在下文描述的一些实施例中，光纤托盘可包括外壳以安全地盘绕和储存馈送光纤。在下文描述的一些实施例中，光纤托盘可以包括线圈引导部，该线圈引导部限定对于要容纳在外壳内的馈送光纤的环的最小直径。而且，在一些实施例中，一个或多个外部模块可以包括在机架和光纤托盘之间，如下文更详细描述的，以进一步定制激光束的特性和/或提供馈送光纤在必要可以被换出的连接点。

下文描述的激光光纤托盘和外部模块的一些益处包括但不限于增强的可重用性、耐用性、可维护性和可扩展性。例如，带有机架安装的激光模块的相同激光系统机架可以通过添加(在初始交付和在某些情况下使用后)到外部模块或光纤托盘的定制化而变得更加标准化，从而创建特定的激光系统以满足客户潜在地在调制频率、上升/下降时间、光束质量、波长、光纤特性和光纤长度方面的需求。通过容许相同的激光系统机架在各种产品线之间重复使用而不必增加机架高度来容纳附加的模块，这可以缩短设计时间。另外，不仅通过使用光纤托盘可以更好地保护馈送光纤免受损坏，而且在光纤托盘或外部模块中使用耦合器可以使得在损坏原始馈送光纤的情况下或在系统修改需要改变不同的馈送光纤的情况下能够快速更换馈送光纤。

图1中描绘了可以受益于结合本发明的实施例的示例激光系统的框图。如所示，激光系统100包括配电模块102、泵模块104、组合器/增益模块106、离开光纤108、AC输入110、AC输出112、光纤114和电路分支116。激光系统100中可以包括不同的和/或附加的模块，而不背离本发明的范围。例如，可以使用单独的或多个组合器/增益模块。而且，可以存在任何数量的泵模块104。在一个实施例中，激光系统100中包括六个泵模块。激光系统100可以是直接二极管激光系统、光纤激光系统或是可以从结合本发明的实施例中受益的任何其他类型的激光系统。

配电模块102可以通过AC输出112将作为AC输入110接收的AC电压形式的电力分配给泵模块104和组合器/增益模块106。配电模块102内的电路分支116可以包括用于将AC输入110分支为多个独立AC输出112的电路组件。在一些实施例中，AC输入110是3相AC，其通过电路分支116分配为单相AC输出112。在一些实施例中，电路分支116还可以将AC电压转换为DC电压以用于激光系统100中的附加组件(未示出)。

电路分支116可以包括用于每一个AC输出112的断路器、接触器、线路滤波器和/或端子块。可以基于模块104和106的电压和电流要求来选择电路分支116的组件。在一个实施例中，每一个AC输出112提供480V AC，但是本发明不限于此。在一些实施例中，AC输出112可以根据模块而变化。例如，与AC输出112输送到组合器/增益模块106的电压相比，AC输出112可以以不同的电流强度向泵模块104输送不同的电压或相同的电压。

电路分支116可以设计成保护与AC输出112耦合的模块免受由过电流或过载或短路引起的损坏。在保护继电器检测到故障之后，电路分支116可以中断通过一个或多个AC输出112的电流流动。电路分支116可以在故障之后手动或自动重置。另外，电路分支116可以衰减从AC输入110到AC输出112的传导电磁干扰(EMI)。电路分支116可以由激光系统100内部或外部的软件或固件控制。

一个或多个泵模块104可以包括在激光系统100中以驱动光通过光纤114。在一些实施例中，泵模块104中的每一个可以包括DC电源，以将AC输出112转换成为激光二极管供电的直流电。在一些实施例中，泵模块104中的每一个包括一个或多个用于散热的液冷冷板。

组合器/增益模块106可以包括盘绕光纤以增加光输出并且可以将光纤114组合成离开激光系统100的单个离开光纤108。附加模块(未示出)可以包括在激光系统100中以控制和/或调节当激光系统100操作时，被驱动通过离开光纤108的光。

离开光纤108可具有任何直径和长度。在一个实施例中，离开光纤108的长度高达75英尺。离开光纤108可以是单一长度的光纤或可以是耦合到一起的多个长度的光纤。在一些实施例中，第一较短的离开光纤108与耦合器或其它光学产品耦合，该耦合器或其它光学产品与第二较长光纤耦合。另外，在一些实施例中，离开光纤108可以是单包层的，而在一些实施例中，离开光纤108可以是双包层的。

现在转到图2，示出了根据一些实施例的示例激光系统的3D图示。激光系统100可以包括机架200、配电模块102、离开光纤108、激光模块202和机架顶部面板204。机架200可以提供用于支撑和容纳激光系统100的各种模块的结构和安装点。机架200可以具有标准尺寸或非标准尺寸。机架200可以包括未示出的附加元件，或者可以被实现而没有所有示出的元件(例如轮子)。机架顶部面板204可以包括开口和特征，如下文更详细描述的，以使得能够实现激光光纤托盘的方面。

在一些实施例中，机架200包括用于安装激光模块202的23英寸标准化机架框架。在一些实施例中，机架200包括19英寸标准化机架框架。在其他实施例中，可以使用不同的机架宽度。在一些实施例中，以1.752英寸或一个机架单位(rack unit)或U的倍数标准化机架200的高度。在一个实施例中，机架200是28U高。在其他实施例中，可以使用不同的机架高度。在一些实施例中，机架200是四竖直柱机架，其容许安装轨道以在前部和后部支撑激光模块202。在其他实施例中，机架200是两竖直柱机架。在一些实施例中，机架200在结构上是开放的，而在其他实施例中，机架200被封闭，例如由门、侧面板和顶部封闭。

机架200可以具有用于激光模块202的空气流动和冷却的装置。在一些实施例中，包括前部和/或侧部进气口以及后部排气口。可包括或可不包括强制风扇冷却。在一些实施例中，以由导管、泵、进液口、出液口和排放部支撑的冷板的形式给每一个激光模块202提供液体冷却。

配电模块102和激光模块202(其可包括泵模块104和组合器/增益模块106)安装在机架200内。配电模块102可具有AC和DC输出。

离开光纤108可以经机架顶部面板204中的开口离开激光系统100。离开光纤108可以包括许多英尺的光纤以与外部工具(未示出)相连。常规地，激光系统100可以与离开光纤108一起运输或储存，该离开光纤108放置在暴露于环境的机架顶部面板204上而没有保护或容纳。在一些情况下，可以常规地使用纸板箱来提供包装措施。

图3是根据一些实施例的包括光纤托盘的示例激光系统的3D图示。如所示，激光系统100可包括机架200、光纤托盘300、深度302和宽度304。光纤托盘300可安放在机架顶部面板204上，并与机架顶部面板204相连。于此参照例如图5、6、7和8更详细地描述光纤托盘300和机架200可以用以相连的一些方式。

在一些实施例中，光纤托盘300由钢或其他金属制成。在一些实施例中，光纤托盘300的外壳制成为与机架200的材料和厚度相同。本领域技术人员将理解，至少基于所使用的材料，光纤托盘300可以提供相对坚固和耐用的外壳，以保护馈送光纤免受与运输和储存相关联的许多常见环境危害。

如所示，光纤托盘300和机架200在深度302和宽度304两者上可以基本相等。本领域技术人员将理解，通过在二维上基本相等，制造商不仅能够提供美学上令人愉悦的激光系统100，而且他们也能够使光纤托盘300内的容积最大化以保持馈送光纤以及可能地其他组件，同时限制光纤托盘300的高度。然而，在一些实施例中，光纤托盘300可仅在深度302或宽度304中的一个上，而不是在两个尺寸上，基本上与机架200相等。在其他实施例中，光纤托盘300在深度302或宽度304上与机架200基本上不相等。

图4是示出根据一些实施例的示例光纤托盘的内部的顶视图示。如所示，光纤托盘300的内部可包括馈送光纤402、侧光纤开口404、分离衬套(split bushing)406、内线圈引导部408、外线圈引导部410、最小线圈直径412、带子414、液体供应端口416、液体返回端口418、液体供应导管420和液体返回导管422。在大多数实施例中，光纤托盘300将包括顶部面板，其需要被拆卸以进入光纤托盘300的内部，但是在该图中未示出。

光纤托盘300中的侧光纤开口404可容许馈送光纤402通过到外壳外部。在一些实施例中，侧光纤开口404的尺寸容许馈送光纤402以及至馈送光纤402的端部的附件通过。在一些实施例中，当不使用激光系统100时，馈送光纤402的整个长度可以容纳在光纤托盘300内。在其他实施例中，当不使用激光系统100时，馈送光纤402的部分或其上的附件可保留在侧光纤开口404内。在一些实施例中，为了调整馈送光纤402延伸出光纤托盘300的长度，必须首先从侧光纤开口404拆卸分离衬套406。然后能够将馈送光纤402展开并经侧光纤开口404递送所需的范围，例如，使用具有材料加工工具的激光系统100。当馈送光纤402的所需长度在光纤托盘300外部时，分离衬套406然后可以设置在侧光纤开口404内以抓住馈送光纤402并阻止馈送光纤402进一步穿入或穿出侧光纤开口404。

在一些实施例中，可以由塑料或橡胶制成并且可以具有平滑表面以接触馈送光纤402的分离衬套406还可以保护馈送光纤402免于接触侧光纤开口404处的光纤托盘300的任何边缘。本领域技术人员将理解，通过仅将在给定时间使用所需的馈送光纤402的同样的长度暴露于光纤托盘300外部的潜在环境危害，对没有被使用的任何过量的馈送光纤402的风险较小。另外，在给定时间使用的馈送光纤402的长度能够更容易地管理并且保持在控制之下，而没有弯曲或环。

内引导柱408和外引导柱410可以固定到光纤托盘300的底部。内引导柱408可以间隔开一距离，该一距离限定对于要容纳在光纤托盘300内的馈送光纤402的环的最小线圈直径412。在一些实施例中，最小线圈直径412至少被选择为馈送光纤402的最小弯曲半径。在一些实施例中，最小线圈直径412在约16至24英寸的范围中。在一些实施例中，每一个外引导柱410与最近的内引导柱408间隔开足够容纳馈送光纤402的多个同心环的距离。在一些实施例中，内引导柱408和外引导柱410之间的高度和距离容许75米的馈送光纤402盘绕在光纤托盘300中。虽然示出为包括两对内引导柱408和外引导柱410，但是在一些实施例中，可以仅使用一对或三对或更多对。在一些实施例中，仅使用内引导柱408。而且，虽然成对的内柱和外柱示出为位于12点钟和6点钟处，但是在一些实施例中，它们处于不同的相对位置，例如在3点钟和9点钟点处。在一些实施例中，从进入光纤托盘300的馈送光纤402的入口到侧光纤开口404的直线将一个内和外引导柱对之间的距离分开(图4中描绘为线424将12点钟的位置处的引导柱对之间的距离分开)。

带子414可以包括在光纤托盘300中，以将馈送光纤402的多个环紧固在一起。带子414可表示可重复使用的拉链带子。在一些实施例中，带子414可表示钩和环带子。虽然示出为包括3个带子414，但是可以使用任何数量的带子。而且，虽然带子414示出为位于1、5和9点钟的位置，但是在一些实施例中，它们处于不同的相对位置，例如在3、7和11点钟处。

液体供应端口416和液体返回端口418可以包括在光纤托盘300的与侧光纤开口404相同的侧上，并且可以在侧光纤开口404的几英寸内。当激光系统100操作时，可以在馈送光纤402的端部生成大量的热。这样，液体供应端口416可以与外部导管相连以向液体热溶液(诸如冷板)供应液体(并且液体返回端口418可以与外部导管相连以从液体热溶液返回液体)，以通过液体冷却回路耗散来自馈送光纤402的端部的热。光纤托盘300可包括液体供应导管420和液体返回导管422，以将液体冷却回路延伸到机架200和从机架200延伸液体冷却回路。

图5是根据一些实施例的示例光纤托盘的底部的图示。如所示，光纤托盘300的底部可包括底部光纤开口500、电接口504、液体供应端口506、液体返回端口508、排放端口510和紧固件孔512。在一些实施例中，图5还表示外部模块(减去馈送光纤402、液体供应端口416和液体返回端口418)的底部。

底部光纤开口500可以接纳从激光系统机架200的顶部离开的馈送(或中间)光纤。底部光纤开口500可以是矩形形状，其较长侧与光纤托盘300的较长侧平行取向。底部光纤开口500可以包括壳体，该壳体提供光纤入口以接纳基本上竖直取向的光纤并将其弯曲为基本水平取向。

电接口504可以是电路的部分，以通过与机架顶部面板204上的电接触部相连而从机架200中的配电模块102向光纤托盘300的元件提供电力。虽然示出为圆形，但电接口504可以是矩形或其他形状。电接口504可以与光纤托盘300的较长侧等距地定位。

液体供应端口506和液体返回端口508可以分别与液体供应管道420和液体返回管道422耦合，并且可以与机架顶部面板204中的相应端口相连。液体供应端口506和液体返回端口508可以与光纤托盘300的较长侧平行地取向，并且在距光纤托盘300的较长侧一个直径的距离内。

排放端口510可以容许可能从光纤托盘300内的液体冷却回路泄漏的任何液体向下排放到机架200中的相应开口中。排放端口510可以沿着光纤托盘300的与液体供应端口506和液体返回端口508相同的侧定位。

紧固件孔512可以容许光纤托盘300用螺栓固定到机架顶部面板204上的相应紧固件孔。紧固件孔512可以存在于光纤托盘300的每一个角落中，以及也可以沿着光纤托盘300的较长侧的中间。

图6是根据一些实施例的示例激光器机架的顶部的图示。如所示，机架顶部面板204可包括光纤开口600、电接口604、液体供应部606，液体返回部608、排放部610和紧固件孔612。在一些实施例中，图6还表示外部模块(减去轮子)的顶部。

光纤开口600可以容许光纤离开机架200并且通过底部光纤开口500过渡。光纤开口600可以是矩形形状，其较长侧表示从光纤开口600到机架200的与较长侧正交的侧的近似距离。

当光纤托盘300放置在机架200上时，电接口604可以被取向和配置成与电接口504电耦合。电接口604包括一对或多对电力和接地连接。

液体供应部606和液体返回部608可分别与液体供应端口506和液体返回端口508相连，以在作为液体冷却回路的部分的支架200和光纤托盘300之间交换水。当光纤托盘300安装在机架200上时，排放部610可以与排放端口510相连，以收集在光纤托盘300中泄漏的任何液体。

紧固件孔612可以形成螺栓图案，其与光纤托盘300的底部中的螺栓图案对准，使得光纤托盘300可以用螺钉牢固地安装到机架200。紧固件孔612可以定位在平行于机架200的较短侧的假想线中，并且沿着这样的中间线可以存在3个紧固件孔612。

图7是根据一些实施例的具有光纤托盘的示例激光系统的图解。如所示，机架200可包括光纤开口600、光纤壳体712、电接口604、配电模块102、排放部610、液体容器708和泄漏检测器710，而光纤托盘300可包括可拆卸顶部702、底部光纤开口500、内线圈引导部408、外线圈引导部410、带子414、分离衬套406、电接口504、灯塔706、倾斜表面(pitchedsurface)704和排放端口510。

光纤托盘300可包括可拆卸顶部702以容许进入外壳的内部。可拆卸顶部702可以是铰接的或非铰接的。在一些实施例中，可拆卸顶部702搁置在并且可以用螺栓连接到固定到光纤托盘300的内部底部的支座(standoff)(未示出)上。在一些实施例中，内线圈引导部408和外线圈引导部410延伸得足够高以支撑可拆卸顶部702并且还用作支座。

倾斜表面704可以包括在光纤托盘300中以引导任何可能泄漏的液体(例如从液体供应导管420或液体返回导管422)朝向排放端口510。倾斜表面704可以围绕排放端口510延伸360度，类似于浴缸。齿节表面(pitch surface)704可以具有朝向排放端口510的恒定或可变间距。当光纤托盘300安装在机架200上时，排放端口510将与排放部610相连，以通过排放管道将存在的任何液体转移到机架200的底部处或附近的液体容器708。当液体积聚在液体容器708中时，它可以由泄漏检测器710感测。泄漏检测器710可以与配电模块102电气地和/或通信地耦合以响应检测到的泄漏。在一些实施例中，检测到的泄漏可能导致配电模块102关掉机架200中的激光模块的电力。在一些实施例中，检测到的泄漏可能导致警告灯显示在灯塔706上。

灯塔706可以存在于光纤托盘300的顶部以传达关于激光系统100的状态信息。灯塔706可以包括任何数量和颜色的灯，可能是LED灯。在一些实施例中，灯塔706通过与电接口504和604的电耦合从配电模块102接收DC电压用于操作。

光纤壳体712可从机架200的顶部突出以将离开光纤108引导到光纤托盘300中。光纤壳体712可包括横向支撑件(cross-support)，以容许离开光纤108从基本竖直逐渐弯曲到基本水平。在一些实施例中，光纤壳体712替代地凹入光纤托盘300内。

图8是根据一些实施例的具有外部模块的示例激光系统的图解。如所示，激光系统100可包括外部模块800，其可包括耦合器802、底部开口804、离开光纤108、顶部开口806、馈送光纤402、紧固件孔810、电接口812、排放开口814、顶部液体连接部816和底部液体连接部818。尽管示出为包括一个外部模块800，但激光系统100可包括具有相似或变化的复杂性的两个或更多外部模块800。外部模块800可以插入到机架200和光纤托盘300之间，其对光束特性做各种各样的事情，光纤托盘300在光路的端部被添加到激光系统100。公共接口，如参考图5和图6描述的，在机架200的顶部与光纤托盘300或任何其他外部模块800相配。外部模块800的顶部将具有与机架顶部面板204相同的接口，并且光纤托盘300与它们的顶部相配。这种途径实现了“即插即用”实现，其中不受限制数量的模块可以修改激光器的光学特性并放置在光路中。在路径的末端，光纤托盘300管理馈送光纤402以供客户使用。

耦合器802可以包括在外部模块800中，以将经底部开口804从机架200接收的离开光纤108与经顶部开口806递送到光纤托盘300的馈送光纤402耦合。耦合器802可以表示任何一个或多个光学耦合器，诸如包括但不限于可变光束特性产品(vBPP)、光纤耦合器(FFC)或光纤-光纤开关(FFS)。在一些实施例中，耦合器802可以包括在光纤托盘300内。耦合器可以被设计为改变被驱动通过馈送光纤402的光的特性，或者可以使光通过而不改变光。

外部模块800中的紧固件孔810可以与光纤托盘300的紧固件孔512的螺栓图案和机架200的紧固件孔612相配，使得外部模块800可以牢固地安装在激光系统100中。外部模块800的外壳可以包括可拆卸顶部以容许进入外壳的内部，例如以耦合光纤和安装螺钉。

外部模块800还可以包括浴缸状的齿节底部，以将液体引导到排放开口814的底部，排放开口814利用排放部610与排放端口510相连和耦合。顶部液体连接部816可以通过分别到达液体供应部606和液体返回部608的导管与液体供应端口506和液体返回端口508相连和耦合，液体供应部606和液体返回部608可以与底部液体连接部818相连和耦合。虽然示出为桥接机架200和光纤托盘300之间的液体冷却回路，但在一些实施例中，外部模块800可包括关闭液体冷却回路的分支，例如引导至耦合器802处的冷板。

在图9中示出了根据一些实施例的组装激光系统的示例方法的流程图。在一些实施例中，该方法开始于在机架200上安装(902)外部模块800(如果要使用的话)。可以拆卸外部模块800的顶部以将螺钉或螺栓穿过紧固件孔810安装到紧固件孔612中。

在一些实施例中，方法继续连接(904)离开光纤108(离开光纤108可以被通过光纤开口600向上拉)和馈送光纤402到耦合器802。在光纤连接之后，可以在外部模块800上更换顶部，顶部可以具有与机架顶部面板204的紧固件孔612相配的螺栓图案。可以以类似的方式安装附加的外部模块800。

接下来，光纤托盘300安装(906)在外部模块800(如果存在，如图8中)或机架200上(如果不包括外部模块800)。可以拆卸可拆卸顶部702以进入光纤机架300的内部。通过紧固件孔512紧固的螺钉或螺栓将光纤机架300固定在适当位置。可以经底部光纤开口500将馈送光纤402向上拉。

在一些实施例中，方法以在内线圈引导部408和外线圈引导部410之间在光纤托盘300内盘绕(908)光纤402结束。馈送光纤402的线圈可以通过一个或多个带子414保持在一起。然后可以更换和固定可拆卸顶部702。

图10是根据一些实施例的准备激光系统以供使用的示例方法的流程图。在一些实施例中，该方法开始于通过拆卸可拆卸顶部702来进入(1002)光纤托盘300的内部。

在一些实施例中，该方法继续将馈送光纤402展开(1004)并通过侧光纤开口404移出。在一些实施例中，需要从侧光纤开口404拆卸分离衬套406以容许馈送光纤402的进入。馈送光纤402的多个线圈可以被提升并且在内线圈引导部408和外线圈引导部410之上直到所需的馈送光纤402的长度已经被移出光纤托盘300。

接下来，在一些实施例中，可以将分离衬套406固定(1006)在侧光纤开口404内。分离衬套406可包括块上螺钉或搭扣(screw-on or snap-on piece)以抓住馈送光纤402并阻碍馈送光纤402进入或离开侧光纤开口404的移动。

在一些实施例中，方法以将管道连接(1008)到液体供应端口416和液体返回端口418而结束。在一些实施例中，主液体供应和返回导管道将需要连接到机架200中的端口，该端口与光纤托盘300中的液体供应端口416和液体返回端口418相连。

虽然本文已经参考各种实现阐述了某些特征，但是此描述并不旨在以限制意义来解释。因此，对本文描述的实现的各种修改以及其他实现(对于本公开所属领域的技术人员显而易见)被认为落入本公开的精神和范围内。将认识到，本发明不限于如此描述的实施例，而是可以在不脱离所附权利要求的范围的情况下通过修改和变更来实践。上述实施例可以包括仅采取这些特征的子集、采取这些特征的不同顺序、采取这些特征的不同组合、和/或采取除明确列出的那些特征之外的附加特征。因此，本发明的范围应该参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。

Claims (20)

1.一种用于激光系统机架的光纤托盘，包括：

外壳；

所述外壳的底部中的开口，以接纳从所述激光系统机架的顶部离开的馈送光纤；

所述外壳侧面中的开口，以容许所述馈送光纤通到所述外壳之外；

可拆卸面板，以容许进入所述外壳的内部；以及

两个或更多线圈引导部，固定在所述外壳的所述内部内，所述线圈引导部间隔开一距离，所述一距离限定对于要容纳在所述外壳内的所述馈送光纤的环的最小直径。

2.如权利要求1所述的光纤托盘，其中，所述线圈引导部包括成对的内柱的和成对的外柱，所述内柱间隔开所述馈送光纤的最小弯曲半径的至少两倍，且所述外柱中的每一个与所述内柱中最靠近的一个隔开足够容纳所述馈送光纤的多个同心环的距离。

3.如权利要求1所述的光纤托盘，还包括一个或多个可重复使用的带子，所述一个或多个可重复使用的带子固定在所述外壳的所述内部，以将所述馈送光纤的多个环紧固在一起。

4.如权利要求1所述的光纤托盘，其中，所述外壳的所述侧面中的所述开口包括分离衬套，以在所述衬套设置在所述外壳的所述侧面内时抓住所述馈送光纤。

5.如权利要求1所述的光纤托盘，还包括在所述外壳的所述底部中的第一液体供应端口和第一液体返回端口，以与所述激光系统机架的所述顶部中的相应的第二液体供应端口和第二液体返回端口相连。

6.如权利要求5所述的光纤托盘，还包括在所述外壳的所述侧面中以与所述外壳外部的导管相连的液体供应端口和液体返回端口、在所述第一液体供应端口和所述第二液体供应端口之间延伸的液体供应导管、以及在所述第一液体返回端口和所述第二液体返回端口之间延伸的液体返回导管。

7.如权利要求6所述的光纤托盘，其中，所述外壳的所述内部还包括朝向所述外壳的所述底部中的排放部倾斜的表面，所述排放部与所述激光系统机架的排放管道相连。

8.如权利要求1所述的光纤托盘，还包括在所述外壳的所述底部中的电接口，以接触所述激光系统机架的所述顶部中的相应接口。

9.如权利要求8所述的光纤托盘，其中，所述外壳还包括与所述电接口电耦合的顶部灯塔。

10.如权利要求1所述的光纤托盘，还包括光纤耦合器，以将所述馈送光纤与第二光纤耦合。

11.一种激光系统，包括：

机架，包括：

多个激光模块，安装在所述机架中，以驱动光通过离开所述系统的光纤；

配电模块，设置在所述机架内，以将输入的电分配给所述激光模块；以及

顶部面板；以及

光纤托盘，安装在所述机架的所述顶部面板上，所述光纤托盘包括：

外壳；

所述外壳的底部中的开口，以接纳从所述机架的所述顶部面板离开的馈送光纤；

所述外壳的侧面中的开口，以向外传送所述馈送光纤；

可拆卸顶部面板，以容许进入所述外壳的内部；以及

两个或更多线圈引导部，固定在所述外壳的所述内部内，所述线圈引导部间隔开一距离，所述一距离限定对于要容纳在所述外壳内的所述馈送光纤的环的最小直径。

12.如权利要求11所述的激光系统，其中，所述机架的所述顶部面板还包括突出的壳体，以将所述馈送光纤基本上水平地呈现给所述光纤托盘。

13.如权利要求11所述的激光系统，还包括在所述机架的所述顶部面板中的电接口，以将所述光纤托盘与所述配电模块电耦合。

14.如权利要求11所述的激光系统，还包括在所述机架的所述顶部面板中的液体供应端口和液体返回端口，以与所述光纤托盘交换液体。

15.如权利要求14所述的激光系统，还包括在所述机架的所述顶部面板中的与容器耦合的排放部，以及在所述容器中以检测液体的存在的泄漏检测器。

16.一种激光系统，包括：

机架，包括：

多个激光模块，安装在所述机架中，以驱动光通过离开所述系统的光纤；

配电模块，设置在所述机架内，以将输入的电分配给所述激光模块；以及

顶部面板；

外部模块，安装在所述机架的所述顶部面板上，所述外部模块包括：

外壳；

所述外壳的底部中的开口，以接纳从所述机架的所述顶部面板离开的第一光纤；

耦合器，以将所述第一光纤耦合到馈送光纤；以及

在所述外壳的顶部中的开口，以递送所述馈送光纤；以及

光纤托盘，安装在所述外部模块的所述顶部面板上，所述光纤托盘包括：

外壳；

所述外壳的底部中的开口，以接纳从所述外部模块的所述顶部离开的所述馈送光纤；

所述外壳的侧面中的开口，以向外传送所述馈送光纤；

可拆卸顶部面板，以容许进入所述外壳的内部；以及

两个或更多线圈引导部，固定在所述外壳的所述内部内，所述线圈引导部间隔开一距离，所述一距离限定对于要容纳在所述外壳内的所述馈送光纤的环的最小直径。

17.如权利要求16所述的激光系统，其中，所述耦合器还包括用以改变被驱动通过所述馈送光纤的光的特性的装置。

18.如权利要求16所述的激光系统，其中，所述外部模块的外壳还包括在所述外壳的顶部和底部中的液体供应、返回和排放端口，以将所述机架与所述光纤托盘耦合。

19.如权利要求16所述的激光系统，其中，所述外部模块的外壳还包括所述外壳的顶部和底部中的电接口，以将所述机架与所述光纤托盘电耦合。

20.如权利要求16所述的激光系统，其中，所述外部模块的外壳还包括多个紧固件孔，所述多个紧固件孔在所述外壳的顶部和底部中形成图案，所述图案与所述机架的所述顶部中的紧固件孔相配。