CN206378626U - 光纤盘绕布线系统及网络系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光纤盘绕布线系统及网络系统，涉及光纤激光器领域。该系统包括第一电机、第二电机以及光纤引导器，其中，第一电机用于控制光纤盘转动，第二电机用于控制水冷板转动，该第一电机与第二电机速度匹配，以使光纤盘上的光纤速度等于水冷板上的光纤速度。该光纤引导器用于将硅脂涂敷在光纤上以及将光纤引导贴合在水冷板上。该实用新型提供的光纤盘绕布线系统及网络系统能够实现光纤布线自动化，高精度且满足多种光纤的布线。

Description

光纤盘绕布线系统及网络系统

技术领域

本实用新型涉及光纤激光器领域，具体而言，涉及一种光纤盘绕布线系统及网络系统。

背景技术

光纤激光器具有高效率、高光束质量、结构紧凑、维护成本低等诸多优势。然而，由于光纤材料本身存在一定的损耗系数，光纤激光器在进行高功率输出时不可避免地会出现发热现象。为消除热负载对光纤激光器输出功率的影响，一般会将增益光纤布置在金属板上，利用水冷降温。能否将光纤完整、均匀地布入金属板上的水冷槽中，很大程度上决定了光纤输出功率的上限。

传统的布线方法是采用人力手工布线，即手动地将光纤从光纤盘上取下，并按照水冷槽走向将光纤布入水冷槽中。为了让光纤与水冷槽更紧密地贴合，保证导热效率，通常会在水冷槽与光纤的间隙涂上一层导热硅脂。目前，高功率光纤激光器还尚未进入大规模量产阶段，故手工布线依然是最广泛采用的方法。

手工布线不仅需要一定的操作技巧和熟练度，而且十分费时、费力。尤其在涂导热硅脂的过程中，手工操作难以控制涂敷量的多少，容易导致涂敷过少，使光纤与槽壁接触不良、减小传热面积，或是涂敷过多，使光纤难以埋入槽中、增大传热距离。即使在当前小规模的实验研究中，以上缺点也已成为高功率光纤激光器制作的难点与限制因素。因此，有待开发出一种高精度、自动化、适用于多种光纤的光纤布线技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光纤盘绕布线系统及网络系统，其能够实现光纤布线自动化，高精度且满足多种光纤的布线。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种光纤盘绕布线系统，其包括第一电机、第二电机以及光纤引导器，所述第一电机用于控制光纤盘转动，所述第二电机用于控制水冷板转动，所述第一电机与所述第二电机速度匹配，以使所述光纤盘上的光纤的速度等于所述水冷板上的光纤的速度，所述光纤引导器用于将硅脂涂敷在所述光纤上以及将所述光纤引导贴合在所述水冷板上。

在本实用新型较佳的实施例中，上述系统还包括导丝轮组和支撑件，所述导丝轮组安装于所述支撑件上，所述导丝轮组包括至少两个导丝轮，至少两个所述导丝轮沿所述光纤传输方向设置，所述导丝轮组用于控制所述光纤输送到所述光纤引导器的方向和高度。

在本实用新型较佳的实施例中，上述导丝轮组包括第一导丝轮和第二导丝轮，所述第一导丝轮直径与所述第二导丝轮直径不等。

在本实用新型较佳的实施例中，上述系统还包括张力传感器，所述张力传感器分别与所述第一电机和所述第二电机通信连接，所述张力传感器用于监测光纤受到的张力，并反馈信息给所述第一电机和所述第二电机，以使所述第一电机与所述第二电机增加或降低速度。

在本实用新型较佳的实施例中，上述光纤引导器包括沿光纤传输方向依次设置的定位楔、硅脂管以及压线器，所述定位楔用于将所述光纤引导器限位与所述水冷板上，所述硅脂管用于存储并涂敷硅脂在所述光纤上，所述压线器用于将所述光纤压入所述水冷板的水冷槽中。

在本实用新型较佳的实施例中，上述定位楔上设置有用于对所述光纤定位的第一通孔，所述第一通孔的光纤入口高于光纤出口。

在本实用新型较佳的实施例中，上述张力传感器与所述压线器通信连接，所述张力传感器监测光纤上的张力，并反馈信息给所述压线器，以使所述压线器调整至合适的压力。

在本实用新型较佳的实施例中，上述张力传感器为单滑轮张力传感器，还用于调整光纤方向和高度。

在本实用新型较佳的实施例中，上述压线器由柔软材料制成。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种网络系统，其包括光纤盘绕布线系统及移动终端，所述移动终端与所述张力传感器通信连接，用于对所述光纤受到的张力进行实时监控。

本实用新型实施例的有益效果是：该光纤盘绕布线系统包括第一电机、第二电机以及光纤引导器，其中，第一电机用于控制光纤盘转动，第二电机用于控制水冷板转动，该第一电机与第二电机速度匹配，以使光纤盘上的光纤速度等于水冷板上的光纤速度。该光纤引导器用于将硅脂涂敷在所述光纤上以及将光纤引导贴合在水冷板上，实现能光纤布线自动化，高精度且满足多种光纤的布线。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了本实用新型第一实施例提供的光纤盘绕布线的示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的光纤盘绕布线系统的光纤引导器的示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的光纤引导器布置位置的示意图；

图4示出了本实用新型第一实施例提供的信息反馈示意图；

图5示出了本实用新型实施例提供的第一电机与第二电机控制的逻辑图；

图6示出了本实用新型实施例提供的网络系统的示意图；

图7示出了本实用新型第二实施例提供的光纤盘绕布线的示意图。

图标：110-第一电机；120-第二电机；130-光纤引导器；132-定位楔；134-硅脂管；136-压线器；140-张力传感器；150-导丝轮组；152-第一导丝轮；154-第二导丝轮；210-移动终端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种光纤盘绕布线系统，所述系统包括第一电机110、第二电机120以及光纤引导器130，其中，所述第一电机110用于控制光纤盘转动，所述第二电机120用于控制水冷板转动，所述第一电机110与所述第二电机120速度匹配，以使所述光纤盘上的光纤的速度等于所述水冷板上的光纤的速度，其中，光纤引导器130用于将硅脂涂敷在所述光纤上以及将所述光纤引导贴合在所述水冷板上。

在本实施例的一种实施方式中，所述第一电机110与所述光纤盘电连接，用于控制所述光纤盘的转动，所述第二电机120与所述水冷板电连接，用于控制所述水冷板的转动，其中，所述第一电机110与所述第二电机120的转速匹配，即在系统运作之前，需要初步设定所述第一电机110与所述第二电机120的速度，保证在该光纤盘绕布线系统中的光纤各段速度处处相等，才能使光纤能够均匀的布入，不被拉断。

作为一种实施方式，将盘绕在光纤盘上的光纤布入水冷板上，假设光纤盘上的光纤的移动速度为V_voll，水冷板上光纤的移动速度为V_plata，为了保证光纤能够均匀的布入，不被拉断，则速度满足V_roll＝V_plata，假设光纤盘上光纤的半径为r_roll，水冷板上光纤的半径为r_plata，第一电机110的角速度转速为ω₁，第二电机120的角速度转速为ω₂，则速度满足ω₁r_roll＝ω₂r_plata，即当所述第一电机110的角速度与所述第二电机120的角速度满足ω₁r_roll＝ω₂r_plata时，可保证所述光纤盘绕布线系统中各段速度相等。

请参照图2及图3，其中，所述光纤引导器130包括定位楔132、硅脂管134以及压线器136，作为一种方式，所述定位楔132、所述硅脂管134以及所述压线器136沿所述光纤传输方向依次设置。

在本实施例的一种实施方式中，所述定位楔132用于将所述光纤引导器130限位于所述水冷板上，其中，所述定位楔132的一端呈锥形，位于定位楔132呈锥形的一端位于所述水冷板的水冷槽中，通过水冷槽的轨道对所述光纤引导器130实现定位，作为一种方式，所述定位楔132还设有通孔，所述通孔用于对穿过的光纤进行定位，其中，该通孔的大小根据具体的需要而定，该通孔的形状可以为正方形、可以为长方形，也可以为圆形，在本实施例中，所述通孔的光纤入口高于光纤出口，用于将光纤引导向所述水冷板的位置。

其中，所述硅脂管134用于存储并涂敷硅脂在所述光纤上，并且通过调整所述第二电机120的转速，可以控制涂敷在所述光纤上的硅脂量的多少，有效的避免了人工涂敷所带来问题，例如，当涂敷的硅脂量过少，将导致光纤与水冷槽的槽壁接触不良，减小传热面积，当涂敷的硅脂量过多，将导致光纤难以埋入槽中，增大传热距离，而通过所述第二电机120的转速控制所述硅脂管134涂敷在所述光纤上的硅脂量，保证涂敷的硅脂量均匀适量。

作为一种方式，所述压线器136用于将所述光纤压入所述水冷板的水冷槽中，其中，在本实施例中，所述压线器136由软质材料制成，在将所述光纤压入所述水冷槽中的同时，还与所述光纤产生摩擦力，防止光纤松弛。

请参照图4，在本实施例中，所述光纤盘绕布线系统还包括张力传感器140，其中，该张力传感器140分别与所述第一电机110与所述第二电机120通信连接，所述张力传感器140用于监测所述光纤受到的张力，再将监测到的信息反馈给所述第一电机110与所述第二电机120，以使所述第一电机110与所述第二电机120增加或者降低速度。

其中，所述张力传感器140可以设置于光纤盘到水冷板的位置区间，监测该光纤盘绕布线系统中各个位置处的光纤受到的张力大小，在本实施例中，所述张力传感器140设置于光纤引导器130中，即在光纤引导器130中，沿光纤传输方向依次设置张力传感器140、定位楔132、硅脂管134以及压线器136，作为一种方式，所述张力传感器140为单滑轮张力传感器，在监测光纤受到的张力的同时，还能对光纤的方向和高度进行微调。

其中，作为一种方式，所述张力传感器140还与所述压线器136通信连接，所述张力传感器140监测光纤上的张力，再将信息反馈给所述压线器136，以使所述压线器136调整至合适的压力，在本实施例中，所述压线器136用于将光纤压入所述水冷槽中，例如，当压线器136的压力过大，则会使得所述光纤受到的张力过大，张力传感器140将信息反馈给所述压线器136，使所述压线器136减小压力。当压线器136的压力过小，则会使得所述光纤受到的张力过小，张力传感器140将信息反馈给所述压线器136，使所述压线器136加大压力。

请参照图5，其中，在光纤盘绕布线系统的布线过程当中，所述张力传感器140对光纤受到的张力进行实时反馈，作为一种方式，在正常盘绕布线的过程中，光纤上的张力F位于其中，F_low为稳定情况下的张力下限，F_high为稳定情况下的张力上限，当所述张力传感器140监测到所述光纤受到的张力超出这一范围时，所述张力传感器140发送信息给所述第一电机110和所述第二电机120，使所述第一电机110与所述第二电机120的速度进行调控。

作为一种方式，当光纤上受到的张力F<F_low时，则说明光纤受到的张力过小，光纤松弛，无法被均匀的布入水冷槽中，所述张力传感器140反馈信息给所述第一电机110和所述第二电机120，降低所述第一电机110的速度，从而使光纤的传输速度变慢；当光纤上受到的张力F>F_high时，则说明光纤受到的张力过大，光纤过于紧绷，有被拉断的风险，所述张力传感器140反馈信息给所述第一电机110和所述第二电机120，提高所述第一电机110的速度，从而使光纤的传输速度加快。通过所述张力传感器140的反馈调节，实现第一电机110与苏搜狐第二电机120的速度匹配。

请参照图6，本实施例还提供一种网络系统，其包括光纤盘绕布线系统和移动终端210，其中，该移动终端210与所述张力传感器140通信连接，用于对所述光纤受到的张力进行实时监控，张力传感器140将监测到的光纤受到的张力信息，反馈给移动终端210，便于操作人员及时了解光纤受到的张力状况，更加及时有效的进行处理。

光纤盘绕布线系统的工作原理是：该光纤盘绕布线系统包括第一电机110、第二电机120以及光纤引导器130，其中，第一电机110用于控制光纤盘转动，第二电机120用于控制水冷板转动，该第一电机110与第二电机120速度匹配，以使光纤盘上的光纤速度等于水冷板上的光纤速度。该光纤引导器130用于将硅脂涂敷在所述光纤上以及将光纤引导贴合在水冷板上，实现能光纤布线自动化，高精度且满足多种光纤的布线，再通过张力传感器140的反馈机制，保证了光纤传输过程中速度匹配，均匀，从而确保了光纤布线效果的均匀性。

第二实施例

请参照图7，本实施例提供一种光纤盘绕布线系统，其与第一实施例提供的系统大致相同，二者的区别在于本实施例提供的光纤盘绕布线系统还包括导丝轮组150和支撑件。

其中，所述导丝轮组150安装于所述支撑件上，导丝轮组150包括至少两个导丝轮，至少两个导丝轮沿所述光纤传输方向设置，用于控制所述光纤传输到所述光纤引导器130的方向和高度，其中，多个导丝轮直径可以一致，也可以不同，在本实施例中，所述支撑件与多个导丝轮连接，将多个导丝轮固定于相同或不同高度的位置，以使多个导丝轮控制光纤传输的方向和高度，作为一种方式，在本实施例中，所述导丝轮组150包括两个导丝轮，即第一导丝轮152和第二导丝轮154，其中，所述第一导丝轮152和所述第二导丝轮154直径不等，其中，该第一导丝轮152与第二导丝轮154位于光纤引导器130之前，能对光纤的传输方向进行有效的控制。

综上所述，本实用新型提供的光纤盘绕布线系统包括第一电机110、第二电机120以及光纤引导器130，其中，第一电机110用于控制光纤盘转动，第二电机120用于控制水冷板转动，该第一电机110与第二电机120速度匹配，以使光纤盘上的光纤速度等于水冷板上的光纤速度。该光纤引导器130用于将硅脂涂敷在所述光纤上以及将光纤引导贴合在水冷板上，实现能光纤布线自动化，高精度且满足多种光纤的布线。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述系统包括第一电机、第二电机以及光纤引导器，所述第一电机用于控制光纤盘转动，所述第二电机用于控制水冷板转动，所述第一电机与所述第二电机速度匹配，以使所述光纤盘上的光纤的速度等于所述水冷板上的光纤的速度，所述光纤引导器用于将硅脂涂敷在所述光纤上以及将所述光纤引导贴合在所述水冷板上。

2.根据权利要求1所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述系统还包括导丝轮组和支撑件，所述导丝轮组安装于所述支撑件上，所述导丝轮组包括至少两个导丝轮，至少两个所述导丝轮沿所述光纤传输方向设置，所述导丝轮组用于控制所述光纤输送到所述光纤引导器的方向和高度。

3.根据权利要求2所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述导丝轮组包括第一导丝轮和第二导丝轮，所述第一导丝轮直径与所述第二导丝轮直径不等。

4.根据权利要求1所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述系统还包括张力传感器，所述张力传感器分别与所述第一电机和所述第二电机通信连接，所述张力传感器用于监测光纤受到的张力，并反馈信息给所述第一电机和所述第二电机，以使所述第一电机与所述第二电机增加或降低速度。

5.根据权利要求4所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述光纤引导器包括沿所述光纤传输方向依次设置的定位楔、硅脂管以及压线器，所述定位楔用于将所述光纤引导器限位于所述水冷板上，所述硅脂管用于存储并涂敷硅脂在所述光纤上，所述压线器用于将所述光纤压入所述水冷板的水冷槽中。

6.根据权利要求5所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述定位楔上设置有用于对所述光纤定位的通孔，所述通孔的光纤入口高于光纤出口。

7.根据权利要求5所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述张力传感器与所述压线器通信连接，所述张力传感器监测光纤上的张力，并反馈信息给所述压线器，以使所述压线器调整至合适的压力。

8.根据权利要求4所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述张力传感器为单滑轮张力传感器，还用于调整光纤方向和高度。

9.根据权利要求5所述的光纤盘绕布线系统，其特征在于，所述压线器由柔软材料制成。

10.一种网络系统，其特征在于，所述网络系统包括权利要求4至9任一项所述的光纤盘绕布线系统及移动终端，所述移动终端与所述张力传感器通信连接，用于对所述光纤受到的张力进行实时监控。