CN113851913A - 一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光器领域，具体涉及一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，通过外壳安装光纤激光器。内循环器设置在外壳内以推动内部空气循环并进行散热，通过内循环器可以带动空气在外壳内循环流动，并进行吸热，外循环器设置在外壳外，并与内循环器连通，外循环器用于传导内循环器吸收的热量并外界换热，通过外循环器可以将内循环器吸收的热量导出，并通过外循环器和外界交换进行散热，可以不用在外壳上开孔的情况下，方便地对外壳内的光纤激光器进行散热，并且不带入外部的杂质，使得装置运行更加良好，解决现有散热装置容易引入杂质使得光纤激光器损坏的问题。

Description

一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器
技术领域
本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器。
背景技术
光纤激光器因其光电转化效率高，功耗低和结构简单等特点，在工业加工、通讯、医疗、化工和航空领域等到广泛的应用。热效应是光纤激光器系统稳定性的一个重要指标，若热量积累过多会导致泵浦LD损坏、有源光纤损坏等，因此在光纤激光器系统中，有必要对关键的功率器件进行热设计研究，采取有效的散热措施，不断地提高光纤激光器的热可靠性，延长其工作寿命。特别需要注意的是光纤激光器中的光学器件对温度反应敏感，对温度的要求非常苛刻。因此，控制光纤激光器光学模块的温度非常重要。
现有的光纤激光器其内部元器件数量较多，在采用外部风扇散热时，容易带入外部杂质，使得激光器结构损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，旨在解决现有散热装置容易引入杂质使得所述光纤激光器损坏的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，包括外壳、光纤激光器和温控组件，所述外壳具有第一凹槽，所述光纤激光器设置在所述第一凹槽内，所述温控组件包括内循环器、外循环器和控制器，所述内循环器设置在所述外壳内以推动内部空气循环并进行散热，所述外循环器设置在所述外壳外，并与所述内循环器连通，所述外循环器用于传导所述内循环器吸收的热量并外界换热，所述控制器与所述内循环器和所述外循环器连接。
其中，所述内循环器包括底部液冷板、循环风扇、风道和冷却管，所述底部液冷板设置在所述光纤激光器和所述外壳之间，所述风道设置在所述光纤激光器的四周，所述冷却管设置在所述风道内，所述循环风扇设置在所述风道的一侧。
所述底部液冷板中通入冷却液，可以对所述光纤激光器的底部进行快速散热，所述循环风扇可以带动空气在所述外壳内沿着风道以及所述光纤激光器流动，然后通过所述冷却管将空气中的热量吸收进行散热。
其中，所述外循环器包括冷却液箱、外散热片、循环泵和外风扇，所述循环泵与所述底部液冷板和所述冷却管连通，并位于所述外壳外侧，所述冷却液箱与所述循环泵连通，并位于所述外壳的一侧，所述外散热片与所述冷却液箱连通，并位于所述冷却液箱的一侧，所述外风扇设置在所述外散热片的一侧。
所述冷却液箱中放置有冷却液，通过所述循环泵可以带动冷却液在所述底部液冷板和所述冷却管中流通，以进行循环散热，所述外散热片对所述冷却液箱进行散热，通过所述外风扇可以主动吸入外部空气对所述外散热片进行散热，提高散热效率。
其中，所述外壳包括壳体和盖板，所述盖板与所述壳体转动连接，并位于所述壳体的一侧。
通过打开所述盖板可以方便安装其他组件，然后关闭所述盖板进行封闭。
其中，所述外壳还包括密封圈，所述密封圈与所述盖板固定连接，并位于所述盖板靠近所述壳体的一侧。
所述密封圈用于增加所述盖板和所述壳体之间的密封性，避免外部杂质进入。
其中，所述外壳还包括脚垫，所述脚垫与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述外循环器的一侧。
所述脚垫用于支撑所述壳体，避免触碰其他组件，使得更加方便放置。
第二方面，本发明还提供一种光纤激光器，包括：发光器和激光头，所述发光器设置在所述外壳内，所述激光头与所述发光器连接，并位于所述外壳外侧。
其中，所述激光头包括激光头本体和旋盖，所述旋盖与所述激光头本体转动连接，并位于所述激光头本体的一侧。
通过转转所述旋盖可以控制所述激光头本体的开闭，避免所述激光头本体在不使用时沾染灰尘。
本发明的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，所述光纤激光器设置在所述第一凹槽内，通过所述外壳安装所述光纤激光器，并进行保护。所述温控组件包括内循环器、外循环器和控制器，所述内循环器设置在所述外壳内以推动内部空气循环并进行散热，通过所述内循环器可以带动空气在所述外壳内循环流动，并进行吸热，所述外循环器设置在所述外壳外，并与所述内循环器连通，所述外循环器用于传导所述内循环器吸收的热量并外界换热，通过所述外循环器可以将所述内循环器吸收的热量导出，并通过所述外循环器和外界交换进行散热，所述控制器与所述内循环器和所述外循环器连接，通过所述控制器可以对所述内循环器和所述外循环器的循环效率进行控制，从而可以不用在所述外壳上开孔的情况下，方便地对所述外壳内的光纤激光器进行散热，并且不带入外部的杂质，使得装置运行更加良好，解决现有散热装置容易引入杂质使得所述光纤激光器损坏的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器的结构图；
图2是本发明的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器的左侧结构图；
图3是本发明的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器的底部结构图；
图4是本发明的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器的纵向剖面图；
图5是本发明的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器的横向剖面图；
图6是本发明的控制器的结构图。
1-外壳、2-光纤激光器、3-温控组件、11-第一凹槽、12-壳体、13-盖板、14-密封圈、15-脚垫、21-发光器、22-激光头、31-内循环器、32-外循环器、33-控制器、221-激光头本体、222-旋盖、311-底部液冷板、312-循环风扇、313--风道、314-冷却管、315-导热片、316-第一温度传感器、321-冷却液箱、322-外散热片、323-循环泵、324-外风扇、325-均风板、326-第二温度传感器、331-信号获取模块、332-比较模块、333-驱动模块、3251-通风孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1～图6，第一方面，本发明提供一种光纤激光器2的控温结构：
包括外壳1、光纤激光器2和温控组件3，所述外壳1具有第一凹槽11，所述光纤激光器2设置在所述第一凹槽11内，所述温控组件3包括内循环器31、外循环器32和控制器33，所述内循环器31设置在所述外壳1内以推动内部空气循环并进行散热，所述外循环器32设置在所述外壳1外，并与所述内循环器31连通，所述外循环器32用于传导所述内循环器31吸收的热量并外界换热，所述控制器33与所述内循环器31和所述外循环器32连接。
在本实施方式中，所述光纤激光器2设置在所述第一凹槽11内，通过所述外壳1安装所述光纤激光器2，并进行保护。所述温控组件3包括内循环器31、外循环器32和控制器33，所述内循环器31设置在所述外壳1内以推动内部空气循环并进行散热，通过所述内循环器31可以带动空气在所述外壳1内循环流动，并进行吸热，所述外循环器32设置在所述外壳1外，并与所述内循环器31连通，所述外循环器32用于传导所述内循环器31吸收的热量并外界换热，通过所述外循环器32可以将所述内循环器31吸收的热量导出，并通过所述外循环器32和外界交换进行散热，所述控制器33与所述内循环器31和所述外循环器32连接，通过所述控制器33可以对所述内循环器31和所述外循环器32的循环效率进行控制，从而可以不用在所述外壳1上开孔的情况下，方便地对所述外壳1内的光纤激光器2进行散热，并且不带入外部的杂质，使得装置运行更加良好，解决现有散热装置容易引入杂质使得所述光纤激光器2损坏的问题。
进一步的，所述内循环器31包括底部液冷板311、循环风扇312、风道313和冷却管314，所述底部液冷板311设置在所述光纤激光器2和所述外壳1之间，所述风道313设置在所述光纤激光器2的四周，所述冷却管314设置在所述风道313内，所述循环风扇312设置在所述风道313的一侧；所述内循环器31还包括导热片315，所述导热片315分布在所述风道313内。
在本实施方式中，所述底部液冷板311中通入冷却液，可以对所述光纤激光器2的底部进行快速散热，所述循环风扇312可以带动空气在所述外壳1内沿着风道313以及所述光纤激光器2流动，然后通过所述冷却管314将空气中的热量吸收进行散热。在所述风道313内分布多个导热片315可以增强导热效果，使得更加便于导热。
进一步的，所述外循环器32包括冷却液箱321、外散热片322、循环泵323和外风扇324，所述循环泵323与所述底部液冷板311和所述冷却管314连通，并位于所述外壳1外侧，所述冷却液箱321与所述循环泵323连通，并位于所述外壳1的一侧，所述外散热片322与所述冷却液箱321连通，并位于所述冷却液箱321的一侧，所述外风扇324设置在所述外散热片322的一侧。所述外循环器32还包括均风板325，所述均风板325具有多个通风孔3251，所述均风板325设置在所述外风扇324靠近所述外散热片322的一侧。
在本实施方式中，所述冷却液箱321中放置有冷却液，通过所述循环泵323可以带动冷却液在所述底部液冷板311和所述冷却管314中流通，以进行循环散热，所述外散热片322对所述冷却液箱321进行散热，通过所述外风扇324可以主动吸入外部空气对所述外散热片322进行散热，提高散热效率。其中所述外风扇324吸入外部空气时，需要通过所述均风板325将空气进行分流，使得可以同时对所有所述外散热片322进行散热。
进一步的，所述内循环器31还包括第一温度传感器316，所述外循环器32还包括第二温度传感器326，所述第一温度传感器316设置在所述光纤激光器2的一侧，所述第二温度传感器326设置在所述冷却液箱321内。
在本实施方式中，所述第一温度传感器316用于检测所述光纤激光器2周围的温度，所述第二温度传感器326用于检测所述冷却液箱321内的温度，从而可以方便地对所述外风扇324进行控制。
进一步的，所述控制器33包括信号获取模块331、比较模块332和驱动模块333，所述信号获取模块331与所述第一温度传感器316和所述第二温度传感器326连接，所述比较模块332与所述信号获取模块331连接，所述驱动模块333与所述信号获取模块331连接。
在本实施方式中，所述信号获取模块331用于获取所述第一温度传感器316和所述第二温度传感器326的信号，通过所述比较模块332进行比较，如果第一温度传感器316得到的值大于第二温度传感器326，则通过所述驱动模块333控制所述循环泵323加快循环，所述循环风扇312加快转速，使得可以使得内外温度差控制在指定范围内，以更节能的方式进行散热。
进一步的，所述外壳1包括壳体12和盖板13，所述盖板13与所述壳体12转动连接，并位于所述壳体12的一侧；所述外壳1还包括密封圈14，所述密封圈14与所述盖板13固定连接，并位于所述盖板13靠近所述壳体12的一侧；所述外壳1还包括脚垫15，所述脚垫15与所述壳体12固定连接，并位于所述壳体12靠近所述外循环器32的一侧。
在本实施方式中，通过打开所述盖板13可以方便安装其他组件，然后关闭所述盖板13进行封闭。所述密封圈14用于增加所述盖板13和所述壳体12之间的密封性，避免外部杂质进入。所述脚垫15用于支撑所述壳体12，避免触碰其他组件，使得更加方便放置。
第二方面，本发明还提供一种光纤激光器2，所述光纤激光器2包括发光器21和激光头22，所述发光器21设置在所述外壳1内，所述激光头22与所述发光器21连接，并位于所述外壳1外侧。
在本实施方式中，所述发光器21可以在控制电路驱动下发光，然后通过所述激光头22发出，因为所述发光器21会产生较高热量，因此设置在所述外壳1内进行散热以及保护。
进一步的，所述激光头22包括激光头本体221和旋盖222，所述旋盖222与所述激光头本体221转动连接，并位于所述激光头本体221的一侧。
在本实施方式中，通过转转所述旋盖222可以控制所述激光头本体221的开闭，避免所述激光头本体221在不使用时沾染灰尘。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，其特征在于，
包括外壳、光纤激光器和温控组件，所述外壳具有第一凹槽，所述光纤激光器设置在所述第一凹槽内，所述温控组件包括内循环器、外循环器和控制器，所述内循环器设置在所述外壳内以推动内部空气循环并进行散热，所述外循环器设置在所述外壳外，并与所述内循环器连通，所述外循环器用于传导所述内循环器吸收的热量并外界换热，所述控制器与所述内循环器和所述外循环器连接。
2.如权利要求1所述的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，其特征在于，
所述内循环器包括底部液冷板、循环风扇、风道和冷却管，所述底部液冷板设置在所述光纤激光器和所述外壳之间，所述风道设置在所述光纤激光器的四周，所述冷却管设置在所述风道内，所述循环风扇设置在所述风道的一侧。
3.如权利要求2所述的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，其特征在于，
所述外循环器包括冷却液箱、外散热片、循环泵和外风扇，所述循环泵与所述底部液冷板和所述冷却管连通，并位于所述外壳外侧，所述冷却液箱与所述循环泵连通，并位于所述外壳的一侧，所述外散热片与所述冷却液箱连通，并位于所述冷却液箱的一侧，所述外风扇设置在所述外散热片的一侧。
4.如权利要求1所述的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，其特征在于，
所述外壳包括壳体和盖板，所述盖板与所述壳体转动连接，并位于所述壳体的一侧。
5.如权利要求4所述的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，其特征在于，
所述外壳还包括密封圈，所述密封圈与所述盖板固定连接，并位于所述盖板靠近所述壳体的一侧。
6.如权利要求5所述的一种光纤激光器的控温结构及光纤激光器，其特征在于，
所述外壳还包括脚垫，所述脚垫与所述壳体固定连接，并位于所述壳体靠近所述外循环器的一侧。
7.一种光纤激光器，应用于如权利要求1-6任意一项所述的光纤激光器的控温结构，其特征在于，
所述光纤激光器包括发光器和激光头，所述发光器设置在所述外壳内，所述激光头与所述发光器连接，并位于所述外壳外侧。
8.如权利要求7所述的光纤激光器，其特征在于，
所述激光头包括激光头本体和旋盖，所述旋盖与所述激光头本体转动连接，并位于所述激光头本体的一侧。
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