CN210779476U - 光纤熔点保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光纤熔点保护装置，包括熔点座、压片和盖板；所述熔点座上具有用于放置光纤熔点的光纤熔点放置槽；所述压片用于固定所述光纤熔点的两端；所述盖板用于盖封所述光纤熔点放置槽；所述熔点座的两端具有与所述光纤熔点放置槽连通的孔，所述孔用于允许所述光纤熔点两端的光纤伸至所述光纤熔点放置槽外部，所述孔还用于允许水流穿过所述光纤熔点放置槽。该光纤熔点保护装置能使光纤熔点快速冷却，从而使光纤激光器稳定输出。

Description

光纤熔点保护装置

技术领域

本实用新型涉及光纤熔接技术领域，具体涉及一种光纤熔点保护装置。

背景技术

光纤激光器具有较高的稳定性、卓越的光速质量、简单的使用方法等特点，在光通信、工业加工、医疗、打标以及军事等领域有着广泛的应用前景。随着技术的发展，高功率光纤激光器迅猛发展，单根光纤的功率输出已达到数千瓦，并且在不断攀升。

高功率光纤激光器是一种全纤结构的固体激光器，主要由合束器、高反光栅和低反光栅、包层光功率剥离器和光纤端帽等光纤器件组成。要将这些光纤器件有效的连接成光纤激光系统，光纤熔接必不可少，所以系统中会存在很多的光纤熔接点，熔接点的质量会直接影响激光器的输出功率和光束质量；且光纤激光器的输出由LD抽运掺镜光纤产生，因此对光纤熔点的保护有较高的要求。光纤熔点位置的保护是保证高功率光纤激光器的功率稳定输出的关键；一方面，保证光纤熔点在高功率的工作状态下不被弯曲或者拉伸，及光纤熔点处温度的快速冷却，另一方面，为满足激光器小型化的要求，熔点保护装置体积重量不能太大。

现有技术中的光纤熔点保护装置在对光纤熔点进行降温时，一般是在放置光纤熔点的熔点座下方布置散热冷板，在散热冷板与熔点座之间填充导热材料，光纤熔点产生的热量经导热材料传导至散热冷板，散热冷板作为冷源对光纤熔点进行降温；该方法降温速度慢，不能有效的快速冷却光纤熔点的温度，因而会影响光纤激光器的使用寿命。因此，如何使光纤熔点快速冷却是一个有待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种光纤熔点保护装置，以解决现有光纤熔点保护装置中存在的一个或更多个问题。

根据本实用新型的一个方面，该光纤熔点保护装置包括熔点座、压片和盖板；所述熔点座上具有用于放置光纤熔点的光纤熔点放置槽；所述压片用于固定所述光纤熔点的两端；所述盖板用于盖封所述光纤熔点放置槽；所述熔点座的两端具有与所述光纤熔点放置槽连通的孔，所述孔可用于允许所述光纤熔点两端的光纤伸至所述光纤熔点放置槽外部，所述孔也可用于允许水流穿过所述光纤熔点放置槽。

在本实用新型一些实施例中，所述光纤熔点放置槽为V型槽，所述压片将所述光纤熔点压紧在所述V型槽内。

在本实用新型一些实施例中，所述盖板通过密封部件盖封所述光纤熔点放置槽。

进一步地，所述密封部件为密封圈。

在本实用新型一些实施例中，所述熔点座上位于所述光纤熔点放置槽周围的位置具有凹槽，所述凹槽用于嵌入所述密封圈；所述盖板与所述熔点座通过螺栓固定，以夹紧所述密封圈。

在本实用新型一些实施例中，所述熔点座两端的孔为RC1/8螺纹孔，所述RC1/8螺纹孔用于与水管或水嘴连接。

在本实用新型一些实施例中，所述光纤熔点的端部的光纤穿过所述RC1/8螺纹孔，所述水管或水嘴套置在所述光纤的外部。

在本实用新型一些实施例中，所述盖板为透明盖板。

在本实用新型一些实施例中，还提供了一种多排光纤熔点保护装置，包括外部连接板和多个上述实施例中的光纤熔点保护装置；多个所述光纤熔点保护装置并列排布且固定在所述外部连接板上。

通过利用本公开内容的光纤熔点保护装置，可以取得的有益效果至少包括：

(1)该光纤熔点保护装置体积小、重量轻，能满足光纤激光器小型化的要求。

(2)采用水流流经光纤熔点的冷却方式，能有效的进行光纤熔点的快速冷却，实现光纤激光器的稳定输出。

(3)压片将光纤熔点固定在熔点座的槽内，光纤移动时能有效的防止光纤熔点的弯曲和拉伸。

(4)多个光纤熔点保护装置并列排布在外部连接板上，当其中一个光纤熔点损坏时，可单独拆下该光纤熔点保护装置进行光纤熔点的更换和维护，不影响和其并列排布的其他光纤熔点。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例的光纤熔点保护装置的结构示意图；

图2为图1所示光纤熔点保护装置拆去盖板的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的多排光纤熔点保护装置的结构示意图。

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明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，本说明书内容中所出现的“上部”、“下部”等方位名词是相对于附图所示的位置方向；如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。直接连接为两个零部件之间不借助中间部件进行连接，间接连接为两个零部件之间借助其他零部件进行连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件。

图1为本实用新型一实施例的光纤熔点保护装置的结构示意图，图2为图1所示光纤熔点保护装置拆去盖板之后的结构示意图。如图1、图2所示，该光纤熔点保护装置包括熔点座100、压片300和盖板400。熔点座100上开设有光纤熔点放置槽110，该光纤熔点放置槽可沿熔点座100的长度方向开设，且该光纤熔点放置槽110用于放置光纤熔点510；压片300用于固定光纤熔点510的两端，以防止光纤熔点510被弯曲或拉伸；熔点座100的两端开设有孔120，且该孔120与光纤熔点放置槽110连通，该孔120可用于将光纤熔点510的两端的光纤500引出光纤熔点放置槽110，也可用于将外部的冷却水流引入光纤熔点放置槽110；光纤熔点放置槽110的槽口处盖封有盖板400，盖板400不仅能防止外部污物进入光纤熔点放置槽110，也可防止光纤熔点放置槽110内的水流溢出。

压片300固定光纤熔点510的两端，且将光纤熔点510压紧在光纤熔点放置槽110内，防止了光纤500移动时光纤熔点510的损伤，提高了系统的稳定性；熔点座100两端的孔120可以与外部水冷装置连接，从而可为光纤熔点510提供流动的冷却水流，该冷却水流流经光纤熔点510，并且使光纤熔点510浸在冷却水中，冷却水流的流动带走光纤熔点510所产生的热量，以实现光纤熔点510的快速冷却，因此可适用于高功率光纤激光器中。其中，流经光纤熔点510的冷却水流可为去离子水。

在本实用新型的一个实施例中，光纤熔点放置槽110被设置为V型槽，压片300将光纤熔点510压紧在该V型槽内。V型槽可开设在熔点座100的中间段，熔点座100两端的孔120自熔点座100两端的端面延伸至该V型槽，并与该V型槽接通。将光纤熔点510放置在V型槽内之后，再通过压片300固定其两端，该光纤熔点510即可被压片300压紧在V型槽内。具体设置V型槽时，可在熔点座100的表面预先设置一个矩形凹槽，自矩形凹槽的底面向下开设V型槽，矩形凹槽的宽度大于V型槽槽口的宽度，压片300就可以以矩形凹槽底面为支撑将光纤熔点510压紧在V型槽内；或也可不开设矩形凹槽，直接自熔点座100上表面向下开设V型槽，压片300以熔点座100的表面为支撑并固定在熔点座100的表面上。

由于V型槽的断面呈V型，其槽口从下至上逐渐扩张，可适用于放置直径不同的光纤熔点510；并且当光纤熔点510被放置在V型槽内时，V型槽还可支撑光纤熔点510离开其槽底，使得光纤熔点510与槽底之间形成缝隙。光纤熔点510与槽底之间的缝隙可充满冷却水，使得冷却水布满于光纤熔点510的周围，随着冷却水的流动，光纤熔点510的热量被包覆在其周围的冷却水流带走，从而实现光纤熔点510的快速降温。该冷却方式相比于现有技术中的将冷源布置在光纤熔点510一侧的冷却方法，能加快光纤熔点510的冷却速度，因此适用于高功率光纤激光器。此外，V型槽的夹角可根据需要放置的光纤熔点510的粗细来设置，例如：120°、90°等。应当理解的是，除将光纤熔点放置槽110设置为V型槽之外，也可设置为矩形槽、梯形槽、U型槽等；与V型槽类似的是，其尺寸可以根据需要保护的光纤熔点510的粗细进行设计。

在本实用新型的另一实施例中，盖板400通过密封部件200盖封在光纤熔点放置槽110上。盖板400与光纤熔点放置槽110之间加装密封部件200，能有效的防止流经光纤熔点510的冷却水外溢，或避免外部杂质或颗粒进入光纤熔点放置槽110影响光纤熔点510传输的稳定性。密封部件200可选用密封圈或密封垫，密封圈或密封垫可为弹性材料；在安装时，先将密封圈或密封垫置于光纤熔点放置槽110与盖板400之间，盖板400再固定于熔点座100上以夹紧密封圈或密封垫，在夹紧过程中由于弹性材料的弹性变形可实现其密封效果。

在本实用新型的另一实施例中，密封圈可放置在熔点座100上的密封圈凹槽内。如图2所示，熔点座100上设置用于放置密封圈的密封圈凹槽130，该密封圈凹槽130设置在光纤熔点放置槽110的周围位置，密封圈嵌入该密封圈凹槽130内；盖板400与熔点座100通过螺栓固定，且夹紧该密封圈。具体设置时，可在熔点座100上位于密封圈凹槽130的周围位置处开设用于安装螺栓的孔，盖在光纤熔点放置槽110上的盖板400也开设有与熔点座100上相对应的螺栓安装孔，螺栓插入螺栓安装孔内并通过螺母拧紧；在安装时，首先将光纤熔点510用压板300固定在光纤熔点放置槽110内，再将密封圈嵌入密封圈凹槽130，盖板400盖在熔点座100的光纤熔点座放置槽110上，螺栓穿过盖板400与熔点座100的螺栓安装孔，以夹紧密封圈；应当注意的是，为了实现密封圈的有效密封，应使得盖板400与熔点座100夹紧密封圈时，密封圈产生弹性变形。应当理解的是，除了将密封圈凹槽开设在熔点座100上之外，也可在盖板400的与光纤熔点放置槽110外周围相对应的位置处开设密封圈凹槽，密封圈嵌入在盖板400的密封圈凹槽内，能达到其同样的密封效果。预先在熔点座100或盖板400上开设密封圈凹槽，并将密封圈嵌入至密封圈凹槽内；能使得密封圈与熔点座100或盖板400组合成一整体，简化后期安装或拆卸的工序。

在本实用新型的一个实施例中，位于熔点座100两端的且与光纤熔点放置槽110连通的孔120为RC1/8螺纹孔，该螺纹孔可用于与水管或水嘴连接，也可穿过光纤熔点510两端的光纤500。具体安装时，可先将第一根光纤从位于熔点座100两端的RC1/8螺纹孔及光纤熔点放置槽110穿过，取第二根光纤，并且将第一根光纤与第二根光纤在熔点座100的一端使用光纤熔接设备进行熔接；熔接完成后，从熔点座100的另一端收光纤500，使光纤熔点510正好落在熔点座100的光纤熔点放置槽110内；在光纤熔点510处涂上折射率胶；在光纤熔点510的两端安装压片300，压片300将光纤熔点510压紧在光纤熔点放置槽110内，防止光纤熔点510移动或弯曲；将密封圈安装在密封圈凹槽130内，盖板400安装在熔点座100上方以盖封光纤熔点放置槽110；将水冷装置中的水管或水嘴与RC1/8螺纹孔连接，使水管或水嘴套置在光纤500的外部。上述的第一根光纤和第二根光纤可为相同模场结构或不同模场结构的两根光纤。应当理解的是，熔点座100两端的螺纹孔的尺寸不应具体限制，可根据需要安装的水管和水嘴的尺寸做具体设置。

光纤、水管或水嘴、RC1/8螺纹孔之间也可采用其他的连接方式。例如，在RC1/8螺纹孔安装三通阀作为辅助连接部件。三通阀的第一端作为冷却水流与光纤500的公共端，在其外表面开设RC1/8外螺纹且与RC1/8螺纹孔螺纹连接；三通阀的第二端与第一端形成水流支路，将其设置为RC1/8螺纹孔且与外部水冷装置的水管或水嘴连接；三通阀的第三端与第一端形成光纤支路，用作光纤熔点510两端的光纤500的引出端。由于第一端为光纤支路与水流支路的共同端，因此为了防止冷却水流从光纤支路回流出该三通阀，应当在光纤支路设置防止水流逆流的密封装置。

上述实施例是将熔点座100两端的孔120作为水流和光纤的共用孔，除此之外，也可设置成水流与光纤经过不同的孔。例如：自熔点座100两端端面延伸至光纤熔点放置槽110的孔120作为将光纤500引出光纤熔点保护装置的过孔，在熔点座100两端的其他位置(例如熔点座两端的侧面上)开设水管或水嘴安装孔，只要水管或水嘴安装孔与光纤熔点放置槽110连通，其冷却水流流经光纤熔点510，就可满足光纤熔点510快速冷却的要求。同样的，为了防止冷却水流从光纤支路逆流出光纤熔点放置槽110，应当在光纤过孔处安装防止水流逆流的密封装置。

为了便于观察光纤熔点510的状态，可将盖封在光纤熔点放置槽110上的盖板400设置为透明盖板，且透明盖板与熔点座100之间为可拆卸连接，连接方式可选为螺栓连接或螺钉连接。将盖板400与熔点座100之间设置为可拆卸连接，当光纤熔点510出现问题时，可方便的进行光纤熔点510的更换与维护。

由于高功率光纤激光器一般会有多根熔接光纤，为了适应此要求，本实用新型还公开了一种适用于高功率光纤激光器的多排光纤熔点保护装置。图3为一种多排光纤熔点保护装置的结构示意图，如图3所示，该多排光纤熔点保护装置包括外部连接板600和两个光纤熔点保护装置(光纤熔点保护装置001和光纤熔点保护装置002)，两个光纤熔点保护装置并列排布且固定在外部连接板600上。

两个光纤熔点保护装置与外部连接板600之间均为可拆卸连接，连接方式可为螺栓连接、螺钉连接等。具体设置时，可在熔点座100的边沿开设安装孔，外部连接板600上的与熔点座100安装孔相对应的位置处也开设安装孔，通过螺栓或螺钉实现光纤熔点保护装置和外部连接板600的固定。将固定有光纤熔点保护装置的外部连接板600再安装在激光器工程化样机内，则满足了高功率光纤激光器需配备多根熔接光纤的要求。

在光纤激光器的工作过程中，若其中一个光纤熔点出现问题需要更换或维修时，可将该光纤熔点保护装置从外部连接板600上拆下，再对该光纤熔点510进行重新熔接，对于熔接好的光纤熔点510再收进光纤熔点保护装置，盖封盖板400，最后将该光纤熔点保护装置重新固定在外部连接板600上。通过上述过程可知，对光纤熔点进行维修时，可单独拆下该光纤熔点保护装置，再对其进行更换或维护；此过程不会由于操作不当而影响与其并列排布的其他光纤熔点。图3中虽然示出的多排光纤熔点保护装置是由两个光纤熔点保护装置组成，但应当理解的是，为适应不同类型光纤激光器的要求，可在外部连接板上排列两个以上的光纤熔点保护装置。

通过上述实施例可以看出，该光纤熔点装置体积小、重量轻，能满足光纤激光器小型化的要求；采用水流流经光纤熔点的冷却方式，能有效的进行光纤熔点的快速冷却，实现光纤激光器的稳定输出；该光纤熔点装置内的光纤熔点通过压片压紧在槽内，光纤移动时有效的防止了光纤熔点的弯曲和拉伸；盖板与熔点座可拆卸连接，便于光纤熔点的更换和维护；多个光纤熔点保护装置可并列排布在外部连接板上，对其中之一的光纤熔点进行更换或维护时，不会影响与其并列排布的其他光纤熔点。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

上述所列实施例，显示和描述了本实用新型的基本原理与主要特征，但本实用新型不受上述实施例的限制，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下对本实用新型做出的修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种光纤熔点保护装置，其特征在于，包括熔点座、压片和盖板；所述熔点座上具有用于放置光纤熔点的光纤熔点放置槽；所述压片用于固定所述光纤熔点的两端；所述盖板用于盖封所述光纤熔点放置槽；所述熔点座的两端具有与所述光纤熔点放置槽连通的孔，所述孔用于允许所述光纤熔点两端的光纤伸至所述光纤熔点放置槽外部，所述孔还用于允许水流穿过所述光纤熔点放置槽。

2.根据权利要求1所述的光纤熔点保护装置，其特征在于，所述光纤熔点放置槽为V型槽，所述压片将所述光纤熔点压紧在所述V型槽内。

3.根据权利要求1或2所述的光纤熔点保护装置，其特征在于，所述盖板通过密封部件盖封所述光纤熔点放置槽。

4.根据权利要求3所述的光纤熔点保护装置，其特征在于，所述密封部件为密封圈。

5.根据权利要求4所述的光纤熔点保护装置，其特征在于，所述熔点座上位于所述光纤熔点放置槽周围的位置具有凹槽，所述凹槽用于嵌入所述密封圈；所述盖板与所述熔点座通过螺栓固定，以夹紧所述密封圈。

6.根据权利要求1所述的光纤熔点保护装置，其特征在于，所述熔点座两端的孔为RC1/8螺纹孔，所述RC1/8螺纹孔用于与水管或水嘴连接。

7.根据权利要求6所述的光纤熔点保护装置，其特征在于，所述光纤熔点的端部的光纤穿过所述RC1/8螺纹孔，所述水管或水嘴套置在所述光纤的外部。

8.根据权利要求1所述的光纤熔点保护装置，其特征在于，所述盖板为透明盖板。

9.一种多排光纤熔点保护装置，其特征在于，包括外部连接板和多个如权利要求1-8任一项所述的光纤熔点保护装置；多个所述光纤熔点保护装置并列排布且固定在所述外部连接板上。

Images