WO2013015706A1 - Method for installing fiberoptic elements of laser devices with a kilowatt power range and fiberoptic module for implementing same - Google Patents

Method for installing fiberoptic elements of laser devices with a kilowatt power range and fiberoptic module for implementing same Download PDF

Info

Publication number
WO2013015706A1
WO2013015706A1 PCT/RU2011/000567 RU2011000567W WO2013015706A1 WO 2013015706 A1 WO2013015706 A1 WO 2013015706A1 RU 2011000567 W RU2011000567 W RU 2011000567W WO 2013015706 A1 WO2013015706 A1 WO 2013015706A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fiber
base
elements
optical
optic
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000567
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович ИЛЬЯШЕНКО
Игорь Эдуардович САМАРЦЕВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Техническое Объединение "Ирэ-Полюс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Техническое Объединение "Ирэ-Полюс" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Техническое Объединение "Ирэ-Полюс"
Priority to PCT/RU2011/000567 priority Critical patent/WO2013015706A1/en
Publication of WO2013015706A1 publication Critical patent/WO2013015706A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/042Arrangements for thermal management for solid state lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/063Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067Fibre lasers
    • H01S3/06704Housings; Packages
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4439Auxiliary devices
    • G02B6/4457Bobbins; Reels
    • G02B6/4458Coiled, e.g. extensible helix

Definitions

  • the invention relates to laser technology, and in particular to a technology for the production of high-power fiber lasers in the kilowatt range.
  • Fiber lasers were a symbol of the advent of a new century for laser technology. In the manufacture of high-power fiber lasers and amplifiers of the kilowatt range, a significant problem is the removal of heat from the active fiber and its layout in a cooled module with water or air cooling.
  • a microchannel device for cooling a kilowatt fiber-optic laser in which internal and external coolers are used in order to cool the laser optical fibers in the form of metal structures between which a fiber-optic laser is mounted. Heat removal is carried out through the mutual connection of the external and internal refrigerator with metal jumpers.
  • the disadvantage of this design is the excessive complexity of installation, the inability to automate, and the likelihood of pinching the optical fiber with metal structures of refrigerators.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) fiber sheaths on the sharp edges of the recesses, as well as the occurrence of mechanical stresses in the fiber due to different thermal expansion coefficients of the metal environment (gel groove with the fiber) and the fiber material.
  • a new method is proposed for laying active optical fiber to output high-power laser radiation in the kilowatt range and a device realizing it, devoid of the above disadvantages.
  • the aim of the present invention is to increase the reliability and manufacturability of the manufacture of fiber-optic devices of the kilowatt range - amplifiers and lasers. This is achieved with the method of laying the active laser fiber with fiber optic elements mounted before or after laying the active fiber on a flat rounded (close to round to minimize fiber bending) base, providing sufficient thermal dissipation.
  • Figure 1 shows the view (1) of the active fiber (2) in an annular spiral stacking with a pair of Bragg gratings (3,4) and two combiners (5,6), which combine a number of supply optical pump fibers (7,8), with a pair of couplers (9.10), with fiber input (1 1) and output (12).
  • An active fiber differs from a conventional optical fiber in that it contains rare-earth and / or transition metal impurities providing the laser properties of the fiber. This is achieved in its production.
  • the optical active fiber on a flat surface of a highly heat-conducting, for example, metallic, base (Figs. 2-4) using the natural elasticity of the fiber when it is laid in a ring.
  • the plane of the base (13) is wetted with an adhesive layer (22), for example, a viscous adhesive silicone gel that can hold the elements on a flat surface of the base.
  • an adhesive layer for example, a viscous adhesive silicone gel that can hold the elements on a flat surface of the base.
  • the active fiber (2) is automatically fed from the spool and laid on the base in a flat spiral (2) turn to turn. You can start laying from the outer turns of a large rounded radius R at the side surface (21 ) a rounded base casing, moving towards the center of rotation (OO). Or vice versa - first lay the inner turns. Due to the natural elasticity of the fiber during
  • the present invention provides:
  • a smooth base (13) made of highly heat-conducting material in the form of a plane (Fig. 2) or in the form of a concave cup-shaped plane (Fig. 3), or in the form of a flat open rounded box (Fig. 4),
  • an active fiber laid in a spiral an optical circuit of discrete fiber-optic elements (3-6, 9, 10, Fig. 1) is welded and then they are laid on the periphery of the free space inside the spiral on the surface base on the adhesive sublayer (22, Fig. 2-4),
  • FIG. 2-4 - laying of active fiber (2) and discrete fiber optic elements (24), FIG. 2-4 are carried out on a base (13) rotating in a horizontal plane or on a fixed base (13) during circular motion of stacked fiber-optic elements (2-12), FIG. one.
  • optical fiber module kilowatt power range containing
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) an enclosure (13), inside which an active fiber (2) and discrete fiber-optic elements (24) are laid on an adhesive sublayer on a smooth surface of the base around the periphery,
  • the housing cover (23) can serve as the base of the housing (13), and the base as a cover,
  • the cover (23) is removable and does not touch the optical elements
  • the smooth base of the housing (13) is made of heat-conducting material flat ( Figure 2) or in the form of a concave bowl-shaped plane (Fig.Z), or in the form of a flat open rounded box (Fig. 4),
  • optical active fiber (2) doped with rare earth or transition metals, or a combination thereof
  • the active fiber is laid in a spiral at the periphery of the base of the housing (13) on the adhesive sublayer (22),
  • the free ends of the optical fibers are brought out through openings or slots in the base of the housing or cover.
  • FIG. 1 Mounting scheme for optical elements of high-power laser devices (planar view).
  • Figure 2 Scheme of the option of laying fiber optic elements on the plane of the base of the case (side view).
  • Figure 2 Scheme of the option of laying fiber-optic elements on a bowl-shaped base of the case (side view).
  • Figure 2 Diagram of a variant of laying fiber-optic elements on the base of a rounded flat case - a box (side view).
  • the invention may be practiced within existing fiber technologies. Laying in a spiral of active fiber on the surface of a flat round body pre-coated with adhesive gel was carried out in a semi-automatic mode. To do this, the active fiber from the spool was fed to the rotating base of the body and laid round to round, in a spiral of maximum diameter. After laying, discrete optical elements were welded to the free ends, the connecting fibers of which were also located on the periphery with a maximum radius of curvature to minimize bending radiation power losses.
  • the module case was made of metal with a removable cover without fastening, since the cover was fixed in the future when installing the module with an external clip.
  • the present invention can be used in the manufacture of high-power fiber-optic lasers and amplifiers of the kilowatt range, which will ensure the manufacturability of the assembly, high reliability and durability of the proposed optical module, and economic feasibility of use.

Abstract

In order to produce radiation in the kilowatt power range that can be transmitted over fiberoptic elements and in order to dissipate heat, a method is proposed for installing fiberoptic elements and an optical module is proposed for high-power laser devices formed by applying an active fiber to a rounded base coated with an adhesive layer to form a helix over the periphery of the base. The technological effectiveness of the installation increases the reliability of the article.

Description

СПОСОБ МОНТАЖА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ  METHOD FOR INSTALLING FIBER OPTICAL ELEMENTS
ЛАЗЕРНЫХ УСТРОЙСТВ КИЛОВАТТНОГО ДИАПАЗОНА МОЩНОСТИ И ОПТО-ВОЛОКОННЫЙ МОДУЛЬ ЕГО РЕАЛИЗУЮЩИЙ Область техники  KILOWATT POWER RANGE OF LASER DEVICES AND ITS IMPLEMENTING FIBER MODULE
Изобретение относится к лазерной технике, а именно к технологии производства мощных волоконных лазеров киловаттного диапазона.  The invention relates to laser technology, and in particular to a technology for the production of high-power fiber lasers in the kilowatt range.
Предшествующий уровень техники State of the art
Волоконные лазеры явились символом наступления нового века для лазерной техники. При изготовлении волоконных лазеров и усилителей большой мощности киловаттного диапазона существенной проблемой является отвод тепла от активного волокна и его компоновка в охлаждаемом модуле с водяным или воздушным охлаждением.  Fiber lasers were a symbol of the advent of a new century for laser technology. In the manufacture of high-power fiber lasers and amplifiers of the kilowatt range, a significant problem is the removal of heat from the active fiber and its layout in a cooled module with water or air cooling.
Известно микроканальное устройство для охлаждения волоконно- оптического лазера киловаттного диапазона, в котором для охлаждения оптических волокон лазера используют внутренний и внешний холодильники, в виде металлических конструкций, между которыми монтируется волоконно-оптический лазер. Снятие тепла осуществляется через взаимное соединения наружного и внутреннего холодильника металлическими перемычками. Недостатком такой конструкции является излишняя трудоемкость монтажа, невозможность автоматизации, и вероятность пережима оптического волокна металлическими конструкциями холодильников.  A microchannel device for cooling a kilowatt fiber-optic laser is known, in which internal and external coolers are used in order to cool the laser optical fibers in the form of metal structures between which a fiber-optic laser is mounted. Heat removal is carried out through the mutual connection of the external and internal refrigerator with metal jumpers. The disadvantage of this design is the excessive complexity of installation, the inability to automate, and the likelihood of pinching the optical fiber with metal structures of refrigerators.
В патенте CN 101867143 (А) предлагается выполнить укладку оптического волокна большой мощности используемого в лазерах и усилителях большой мощности, в металлический корпус, в плоском основании которого имеются пазы в виде круговой плоской спирали. Каплер, объединяющий оптические вводы сопряженных волокон, по которым в активное волокно заводится накачка, также укладывается в отдельное углубление в той же плоскости, что и активное волокно. Для улучшения теплоотдачи пазы заливаются тепло проводящим гелем и закрываются плоской металлической теплопроводящей крышкой. Такой способ укладки имеет ряд недостатков, связанных трудоемкостью изготовления пазов и укладкой волокна с заранее неизвестной длины. Имеется опасность повреждения  In the patent CN 101867143 (A) it is proposed to lay optical fiber of high power used in lasers and amplifiers of high power in a metal case, in the flat base of which there are grooves in the form of a circular flat spiral. The capler, which combines the optical inputs of conjugated fibers through which pumping is injected into the active fiber, also fits into a separate recess in the same plane as the active fiber. To improve heat transfer, the grooves are filled with heat-conducting gel and closed with a flat metal heat-conducting lid. This method of laying has several disadvantages associated with the complexity of manufacturing grooves and laying fiber with a previously unknown length. There is a risk of damage.
1 one
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) оболочки волокна на острых кромках углублений, а также возможно возникновение механических напряжений в волокне из-за разных термических коэффициентов расширения металлического окружения (паза с волокном залитым гелем) и материалом волокна. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) fiber sheaths on the sharp edges of the recesses, as well as the occurrence of mechanical stresses in the fiber due to different thermal expansion coefficients of the metal environment (gel groove with the fiber) and the fiber material.
Предлагается новый способ укладки активно оптического волокна для вывода большой мощности лазерного излучения киловаттного диапазона и устройство его реализующее, лишенные указанных выше недостатков.  A new method is proposed for laying active optical fiber to output high-power laser radiation in the kilowatt range and a device realizing it, devoid of the above disadvantages.
Описание изобретения  Description of the invention
Целью настоящего изобретения является повышение надежности и технологичности изготовления волоконно-оптических устройств киловаттного диапазона - усилителей и лазеров. Достигается это при способом укладки активного лазерного волокна с волоконно-оптическими элементами, смонтированными до или после укладки активного волокна на плоское округлое (близкое к круглому для минимизации изгиба волокна) основание, обеспечивающее достаточное тепловое рассеяние. На Фиг.1 приведен вид (1) активного волокна (2) в кольцевой спиральной укладке с парой брэгговских решеток (3,4) и двумя объединителями (5,6), которые объединяют множество подводящих оптических волокон накачки (7,8), с парой ответвителей (9,10), с волоконными входом (1 1 ) и выходом (12).  The aim of the present invention is to increase the reliability and manufacturability of the manufacture of fiber-optic devices of the kilowatt range - amplifiers and lasers. This is achieved with the method of laying the active laser fiber with fiber optic elements mounted before or after laying the active fiber on a flat rounded (close to round to minimize fiber bending) base, providing sufficient thermal dissipation. Figure 1 shows the view (1) of the active fiber (2) in an annular spiral stacking with a pair of Bragg gratings (3,4) and two combiners (5,6), which combine a number of supply optical pump fibers (7,8), with a pair of couplers (9.10), with fiber input (1 1) and output (12).
Активное волокно отличается от обычного оптического волокна тем, что содержит примеси редкоземельных и/или переходных металлов, обеспечивающие лазерные свойства волокна. Достигается это при его производстве.  An active fiber differs from a conventional optical fiber in that it contains rare-earth and / or transition metal impurities providing the laser properties of the fiber. This is achieved in its production.
Предлагается производить укладку оптического активного волокна на плоскую поверхность высоко-теплопроводящего, например металлического, основания (Фиг.2-4), используя естественную упругость волокна при его укладке в кольцо. Предварительно перед укладкой, плоскость основания (13) смачивается клеящим слоем (22), например, вязким клеящим силиконовым гелем, способным удерживать элементы на плоской поверхности основания. Вращая основание в горизонтальной плоскости (вокруг оси ОО), производят автоматическую подачу активного волокна (2) с катушки и его укладку на основание в плоскую спираль (2) виток к витку Можно начинать укладку с наружных витков большого радиуса закругления R у боковой поверхности (21) округлого корпуса основания, продвигаясь в направлении к центру вращения (ОО). Или наоборот - укладывать сначала внутренние витки. Благодаря естественной упругости волокна при его  It is proposed to lay the optical active fiber on a flat surface of a highly heat-conducting, for example, metallic, base (Figs. 2-4) using the natural elasticity of the fiber when it is laid in a ring. Before laying, the plane of the base (13) is wetted with an adhesive layer (22), for example, a viscous adhesive silicone gel that can hold the elements on a flat surface of the base. Rotating the base in a horizontal plane (around the OO axis), the active fiber (2) is automatically fed from the spool and laid on the base in a flat spiral (2) turn to turn. You can start laying from the outer turns of a large rounded radius R at the side surface (21 ) a rounded base casing, moving towards the center of rotation (OO). Or vice versa - first lay the inner turns. Due to the natural elasticity of the fiber during
2 2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) изгибе, кольца укладываются легко и без дополнительного механического напряжения, которое могло бы возникнуть на элементах пазов, если бы они присутствовали в конструкции основания, но пазов нет - плоскость гладкая. Фиксация уложенных колец волокна осуществляется за счет наличия на основании клеящего подслоя. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) bending, the rings fit easily and without additional mechanical stress that could occur on the elements of the grooves, if they were present in the base structure, but there are no grooves - the plane is smooth. The fixed rings of fiber are fixed due to the presence of an adhesive sublayer on the basis of.
Таким образом, в настоящем изобретении предлагаются: Thus, the present invention provides:
1. Способ монтажа волоконно-оптических элементов (2-12), Фиг.1 , лазерных устройств киловаттного диапазона мощности, состоящий в укладке на клеящий подслой (22), Фиг. 2-4, активного волокна (2) и дискретных волоконно-оптических элементов (24), на гладкое основание (13) по периферии основания, в котором: 1. A method of mounting fiber optic elements (2-12), FIG. 1, laser devices of the kilowatt power range, consisting in laying on an adhesive sublayer (22), FIG. 2-4, active fiber (2) and discrete fiber optic elements (24), on a smooth base (13) along the periphery of the base, in which:
- монтаж осуществляют на гладкое основание (13), изготовленное из высоко- теплопроводящего материала в виде плоскости (Фиг. 2) или в виде вогнутой чашеобразной плоскости (Фиг. 3), или в виде плоского открытого округлого короба (Фиг. 4),  - the installation is carried out on a smooth base (13) made of highly heat-conducting material in the form of a plane (Fig. 2) or in the form of a concave cup-shaped plane (Fig. 3), or in the form of a flat open rounded box (Fig. 4),
- к концам оптического волокна (2), активного волокна, уложенного по спирали, подваривают оптическую схему из дискретных волоконно- оптических элементов (3-6, 9, 10, Фиг. 1) и затем их укладывают по периферии свободного пространства внутри спирали на поверхность основания на клеящий подслой (22, Фиг. 2-4),  - to the ends of the optical fiber (2), an active fiber laid in a spiral, an optical circuit of discrete fiber-optic elements (3-6, 9, 10, Fig. 1) is welded and then they are laid on the periphery of the free space inside the spiral on the surface base on the adhesive sublayer (22, Fig. 2-4),
- укладку активного волокна (2) и дискретных волоконно-оптических элементов (24), Фиг. 2-4, проводят на вращающемся в горизонтальной плоскости основании (13) или на неподвижное основание (13) при круговом движении укладываемых волоконно-оптических элементов (2-12), Фиг. 1. - laying of active fiber (2) and discrete fiber optic elements (24), FIG. 2-4 are carried out on a base (13) rotating in a horizontal plane or on a fixed base (13) during circular motion of stacked fiber-optic elements (2-12), FIG. one.
- свободные концы оптических волокон выводят наружу за пределы основания (7,8, 11, 12), Фиг. 1. - the free ends of the optical fibers lead outside the base (7.8, 11, 12), FIG. one.
2. Опто-волоконный модуль киловаттного диапазона мощности, содержащий 2. The optical fiber module kilowatt power range containing
(Фиг.2-4): (Figure 2-4):
3 3
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) корпус (13), внутри которого на гладкой поверхности основания по периферии уложены активное волокно (2) и дискретные волоконно-оптические элементы (24) на клеящий подслой, SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) an enclosure (13), inside which an active fiber (2) and discrete fiber-optic elements (24) are laid on an adhesive sublayer on a smooth surface of the base around the periphery,
- крышку корпуса (23), прикрывающую элементы оптического монтажа, в котором:  - a housing cover (23) covering the optical mounting elements, in which:
- крышка корпуса (23) может служить основанием корпуса (13), а основание крышкой,  - the housing cover (23) can serve as the base of the housing (13), and the base as a cover,
- крышка (23) съемная и не касается оптических элементов,  - the cover (23) is removable and does not touch the optical elements,
- гладкое основание корпуса (13) выполняют из теплопроводящего материала плоским (Фиг.2) или в виде вогнутой чашеобразной плоскости (Фиг.З), или в виде плоского открытого округлого короба (Фиг. 4),  - the smooth base of the housing (13) is made of heat-conducting material flat (Figure 2) or in the form of a concave bowl-shaped plane (Fig.Z), or in the form of a flat open rounded box (Fig. 4),
- содержится оптическое активное волокно (2), легированное редкоземельными или переходными металлами, или их совокупностью,  - contains optical active fiber (2) doped with rare earth or transition metals, or a combination thereof,
- активное волокно уложено в спираль на периферии основания корпуса (13) на клеящий подслой (22),  - the active fiber is laid in a spiral at the periphery of the base of the housing (13) on the adhesive sublayer (22),
- дискретные волоконно-оптические элементы и оптические волокна их соединяющие размещены близи внутренних витков спирали активного волокна, - discrete fiber-optic elements and optical fibers connecting them are located near the inner coils of the active fiber spiral,
- свободные концы оптических волокон выведены наружу, - the free ends of the optical fibers are brought out,
- свободные концы оптических волокон выведены наружу через отверстия или пазы в основании корпуса или крышке.  - the free ends of the optical fibers are brought out through openings or slots in the base of the housing or cover.
Краткое описание чертежей  Brief Description of the Drawings
Фиг.1. Схема монтажа элементов оптических элементов лазерных устройств большой мощности (вид планарный). Figure 1. Mounting scheme for optical elements of high-power laser devices (planar view).
Фиг.2. Схема варианта укладки волоконно-оптических элементов на плоскость основания корпуса (боковой вид).  Figure 2. Scheme of the option of laying fiber optic elements on the plane of the base of the case (side view).
Фиг.2. Схема варианта укладки волоконно-оптических элементов на чашеобразное основание корпуса (боковой вид).  Figure 2. Scheme of the option of laying fiber-optic elements on a bowl-shaped base of the case (side view).
Фиг.2. Схема варианта укладки волоконно-оптических элементов на основание огруглого плоского корпуса - короба (боковой вид).  Figure 2. Diagram of a variant of laying fiber-optic elements on the base of a rounded flat case - a box (side view).
4 four
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Осуществление изобретения SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The implementation of the invention
Изобретение может быть осуществлено в рамках существующих волоконных технологий. Укладка в спираль активного волокна на предварительно покрытую клеящим гелем поверхность плоского круглого корпуса, проводили в полуавтоматическом режиме. Для этого активное волокно с катушки подавалось на вращающееся основание корпуса и укладывалось виток к витку, в спираль максимального диаметра. После укладки к свободным концам подваривались дискретные элементы оптической схемы, соединительные волокна которых также размещались по периферии с максимальным радиусом закруглений для минимизации изгибных потерь мощности излучения. Корпус модуля был выполнен металлическим со съемной крышкой без крепления, поскольку крышка фиксировалась в дальнейшем при монтаже модуля наружным зажимом.  The invention may be practiced within existing fiber technologies. Laying in a spiral of active fiber on the surface of a flat round body pre-coated with adhesive gel was carried out in a semi-automatic mode. To do this, the active fiber from the spool was fed to the rotating base of the body and laid round to round, in a spiral of maximum diameter. After laying, discrete optical elements were welded to the free ends, the connecting fibers of which were also located on the periphery with a maximum radius of curvature to minimize bending radiation power losses. The module case was made of metal with a removable cover without fastening, since the cover was fixed in the future when installing the module with an external clip.
Промышленная применимость Industrial applicability
Настоящее изобретение может быть использовано в производстве мощных волоконно-оптических лазеров и усилителей киловаттного диапазона, что обеспечит технологичность сборки, высокую надежность и долговечность предлагаемого оптического модуля, и экономическую целесообразность применения.  The present invention can be used in the manufacture of high-power fiber-optic lasers and amplifiers of the kilowatt range, which will ensure the manufacturability of the assembly, high reliability and durability of the proposed optical module, and economic feasibility of use.
5 5
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

СПОСОБ МОНТАЖА ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЛАЗЕРНЫХ УСТРОЙСТВ КИЛОВАТТНОГО ДИАПАЗОНА МОЩНОСТИ И ОПТО-ВОЛОКОННЫЙ МОДУЛЬ ЕГО РЕАЛИЗУЮЩИЙ Формула изобретения METHOD FOR INSTALLING FIBER OPTICAL ELEMENTS OF KILOWATT POWER RANGE LASER DEVICES AND ITS IMPLEMENTING FIBER MODULE
1. Способ монтажа волоконно-оптических элементов лазерных устройств киловаттного диапазона мощности, состоящий в укладке на клеящий подслой активного волокна и дискретных волоконно-оптических элементов на гладкое основание по периферии основания.  1. The method of mounting fiber-optic elements of laser devices of the kilowatt power range, which consists in laying on the adhesive sublayer of active fiber and discrete fiber-optic elements on a smooth base on the periphery of the base.
2. Способ по п.1 , в котором монтаж осуществляют на гладкое основание, изготовленное из высоко-теплопроводящего материала в виде плоскости или в виде вогнутой чашеобразной плоскости, или в виде плоского открытого округлого короба. 2. The method according to claim 1, in which the installation is carried out on a smooth base made of highly heat-conducting material in the form of a plane or in the form of a concave cup-shaped plane, or in the form of a flat open rounded box.
3. Способ по п.2, в котором к концам активного волокна, уложенного по спирали, подваривают оптическую схему из дискретных волоконно-оптических элементов и затем их укладывают по периферии свободного пространства внутри спирали на поверхность основания на клеящий подслой.  3. The method according to claim 2, in which the optical circuit of discrete fiber-optic elements is welded to the ends of the active fiber laid in a spiral and then they are laid on the periphery of the free space inside the spiral on the base surface on an adhesive sublayer.
4. Способ по п.З, в котором укладку активного волокна и дискретных волоконно- оптических элементов проводят на вращающемся в горизонтальной плоскости основании или на неподвижное основание при круговом движении укладываемых волоконно-оптических элементов.  4. The method according to p. 3, in which the laying of the active fiber and discrete fiber-optic elements is carried out on a base rotating in a horizontal plane or on a fixed base during circular motion of stacked fiber-optic elements.
5. Способ по п.4, в котором свободные концы оптических волокон выводят наружу за пределы основания.  5. The method according to claim 4, in which the free ends of the optical fibers are brought out outside the base.
6. Опто-волоконный модуль киловатного диапазона мощности содержащий:  6. Optical fiber module kilowatt power range containing:
- корпус, внутри которого на гладкой поверхности основания по периферии уложены активное волокно и дискретные волоконно-оптические элементы на клеящий подслой,  - a casing inside of which on the smooth surface of the base around the periphery the active fiber and discrete fiber-optic elements are laid on the adhesive sublayer,
- крышку корпуса, прикрывающую элементы оптического монтажа.  - a housing cover covering the elements of optical mounting.
7. Опто-волоконный модуль по п.6, в котором крышка корпуса может служить основанием корпуса, а основание крышкой.  7. The fiber optic module according to claim 6, in which the housing cover can serve as the base of the housing, and the base cover.
8 Опто-волоконный модуль по п.7, в котором крышка съемная и не касается оптических элементов.  8 The fiber optic module according to claim 7, in which the cover is removable and does not touch the optical elements.
6 6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
9. Опто-волоконный модуль по п.8, в котором гладкое основание корпуса выполняют из теплопроводящего материала плоским или в виде вогнутой чашеобразной плоскости, или в виде плоского открытого округлого короба. 9. The fiber optic module of claim 8, in which the smooth base of the housing is made of heat-conducting material flat or in the form of a concave cup-shaped plane, or in the form of a flat open rounded box.
10. Опто-волоконный модуль по п.9, в котором содержится оптическое активное волокно, легированное редкоземельными или переходными металлами, или их совокупностью. 10. The fiber optic module according to claim 9, which contains an optical active fiber doped with rare earth or transition metals, or a combination thereof.
1 1. Опто-волоконный модуль по п.10, в котором активное волокно уложено в спираль на периферии основания корпуса на клеящий подслой.  1 1. The fiber optic module of claim 10, in which the active fiber is laid in a spiral at the periphery of the base of the housing on the adhesive sublayer.
12. Опто-волоконный модуль по п.1 1, в котором дискретные волоконно-оптические элементы и оптические волокна их соединяющие размещены близи внутренних витков спирали активного волокна. 12. The fiber optic module according to claim 1, wherein the discrete fiber-optic elements and the optical fibers connecting them are located near the inner coils of the active fiber spiral.
13. Опто-волоконный модуль по п.12, в котором свободные концы оптических волокон выведены наружу.  13. The optical fiber module according to item 12, in which the free ends of the optical fibers are brought out.
14. Опто-волоконный модуль по п.13, в котором свободные концы оптических волокон выведены наружу через отверстия или пазы в основании корпуса или крышке. 14. The fiber optic module according to item 13, in which the free ends of the optical fibers are brought out through openings or grooves in the base of the housing or cover.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2011/000567 2011-07-27 2011-07-27 Method for installing fiberoptic elements of laser devices with a kilowatt power range and fiberoptic module for implementing same WO2013015706A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2011/000567 WO2013015706A1 (en) 2011-07-27 2011-07-27 Method for installing fiberoptic elements of laser devices with a kilowatt power range and fiberoptic module for implementing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2011/000567 WO2013015706A1 (en) 2011-07-27 2011-07-27 Method for installing fiberoptic elements of laser devices with a kilowatt power range and fiberoptic module for implementing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013015706A1 true WO2013015706A1 (en) 2013-01-31

Family

ID=47601346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000567 WO2013015706A1 (en) 2011-07-27 2011-07-27 Method for installing fiberoptic elements of laser devices with a kilowatt power range and fiberoptic module for implementing same

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013015706A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168191C1 (en) * 2000-08-22 2001-05-27 Ооо "Нпф Дилаз" Process of adjustment of optical fiber, fiber-optical module and technology of its manufacture
RU2201024C2 (en) * 2001-01-16 2003-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Optical transmitting module
CN101867143A (en) * 2010-06-22 2010-10-20 中国人民解放军国防科学技术大学 Integral cooling device for high-power optical fiber laser or amplifier

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168191C1 (en) * 2000-08-22 2001-05-27 Ооо "Нпф Дилаз" Process of adjustment of optical fiber, fiber-optical module and technology of its manufacture
RU2201024C2 (en) * 2001-01-16 2003-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс" Optical transmitting module
CN101867143A (en) * 2010-06-22 2010-10-20 中国人民解放军国防科学技术大学 Integral cooling device for high-power optical fiber laser or amplifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7957623B2 (en) Deformable thermal pads for optical fibers
CN105103409B (en) Pole shoe cooling gap for axial direction electric machine
US9680279B2 (en) Ruggedized fiber optic laser for high stress environments
US10348163B2 (en) Stator assembly and engaging type stator core
JP5502245B2 (en) Improved coupler
JP2013135611A (en) Electric machine with encapsulated end turns
US8682126B2 (en) Method for assembling high power fiber laser system and module realizing the method
EP3084494B1 (en) Thermal management for high-power optical fibers
US20140362876A1 (en) Method and system for managing heat disipation in doped fiber
JP5310460B2 (en) Manufacturing method of laminated core
CN102522679B (en) Amplified spontaneous emission (ASE) light source
WO2013015706A1 (en) Method for installing fiberoptic elements of laser devices with a kilowatt power range and fiberoptic module for implementing same
CN103631064B (en) A kind of optical fiber internal stress regulates stretching device
CN103096691A (en) Graphite film heat conductor
CN108964405A (en) Mover assembly, linear motor
US8950218B2 (en) Heating apparatus of induction furnace used for stretching large-diameter preformed rods of optical fibers
WO2012098835A1 (en) Optical fiber wiring structure and method for producing same
KR20160086682A (en) Conduction Cooled Superconducting Magnet Cooling Structure
CN209030066U (en) Mover assembly, linear motor
CN103176240B (en) For the cooling device of optical fiber
CN103151864A (en) Electric machine module conductor system
JP6355914B2 (en) Superconducting coil and method of manufacturing the superconducting coil
CN215183441U (en) Wireless charging device
CN210927225U (en) Motor stator with excellent heat dissipation effect
CN209088732U (en) A kind of Motor Stator Assembly and a kind of motor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11869970

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11869970

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1