專利名稱：光纖整體冷卻循環裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高功率光纖激光器，特別是一種用于高功率光纖激 光器的光纖整體冷卻循環裝置。
背景技術：
雙包層摻稀土光纖用于高功率激光輸出時，光纖內的激光介質由于 受到泵浦光作用所產生的熱效應，引起光纖溫度上升，導致出射激光光
束質量和效率下降(參見Wang, Y. Xu， C. Q. and Po, H. (2004) Thermal effects in kilowatt fiber lasers. Photonics Technology Letters, IEEE 16， 63-65.)。
發明內容
本實用新型的目的是為了實現高功率光纖激光器內的雙包層摻稀土 光纖工作在正常溫度范圍內，保證高功率光纖激光器在高功率激光輸出 時，具有較好的激光光束質量和效率，提供一種光纖整體冷卻循環裝置， 該裝置具有結構簡單、散熱均勻、制冷效果明顯、實用性強等特點。
本實用新型的解決技術方案如下
一種用于高功率光纖激光器的光纖整體冷卻的循環裝置，其特點是 于該裝置由光纖固定導熱下盤、光纖固定導熱上盤、冷卻盤和水冷機 構成，所述的冷卻盤是一具有進水接口和出水接口的通冷卻水的殼體， 所述的光纖固定導熱下盤密切地固定在所述的冷卻盤上，利用固定螺釘 擰入所述的光纖固定導熱上盤和光纖固定導熱下盤的固定孔中形成可拆 卸的連接關系，所述的光纖固定導熱上盤和光纖固定導熱下盤之間用于 放置高功率光纖激光器的雙包層光纖，所述冷卻盤的進水接口和出水接 口再分別通過進水導管和出水導管與所述的水冷機聯通，形成冷卻水的循環通道。
所述的光纖固定導熱下盤與所述的冷卻盤的接觸面涂有一層導熱硅 膠，用于消除接觸縫隙，增強導熱性能，。
所述的光纖固定導熱上盤和光纖固定導熱下盤采用銅或鋁制成，所 述的光纖固定導熱上盤或光纖固定導熱下盤的表面上具有用于所述的光 纖固定的螺旋狀的半圓形凹槽，使所述的高功率光纖激光器的光纖與所 述的光纖固定導熱上盤或光纖固定導熱下盤密切接觸，以便光纖激光器 的散熱。
本實用新型裝置的使用方法是將所述的高功率光纖激光器的光纖
放置在所述的光纖固定導熱上盤和光纖固定導熱下盤之間，啟動水冷機
工作，由水冷機輸出的冷卻水經所述的進水導管、進水接口、冷卻盤、
出水接口、出水導管進入所述的水冷機，構成冷卻水的循環，使所述的 髙功率光纖激光器的光纖內因工作物質吸收泵浦光所產生的熱量，光纖
產生的熱量不斷地被冷卻水帶走。從而實現了光纖整體冷卻的循環，保 證光纖工作在正常溫度范圍內。
圖1為光纖整體冷卻的循環裝置實施例的結構示意圖。
圖2是圖1的AA剖視圖
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，但不應以此限 制本實用新型的保護范圍。
請參閱圖1和圖2，圖1為本實用新型光纖整體冷卻的循環裝置實 施例的結構示意圖，圖2是圖1的AA剖視圖，由圖可見，本實用新型光 纖整體冷卻的循環裝置，由光纖固定導熱下盤6、光纖固定導熱上盤8、 冷卻盤3和水冷機構成，所述的冷卻盤3是一具有進水接口 1和出水接口 IO的通冷卻水的殼體，是一長方形殼體，所述的光纖固定導熱下盤6 透過螺釘擰入固定螺孔4密切地固定在所述的冷卻盤3上，利用固定螺 釘9擰入所述的光纖固定導熱上盤8和光纖固定導熱下盤6的固定孔7 中形成可拆卸的連接關系，所述的光纖固定導熱上盤8和光纖固定導熱 下盤6之間用于放置高功率光纖激光器的雙包層光纖，所述冷卻盤3的 進水接口 l和出水接口 10再分別通過進水導管2和出水導管11與所述的 水冷機(圖中未示)聯通，形成冷卻水的循環通道。
所述的光纖固定導熱下盤6與所述的冷卻盤3的接觸面涂有一層導 熱硅膠。
所述的光纖固定導熱上盤8和光纖固定導熱下盤6采用銅制成，所 述的光纖固定導熱下盤6的表面上具有用于所述的光纖固定的螺旋狀的 半圓形凹槽。
在光纖激光器工作時，開啟水冷機，就可以利用冷卻盤3的均勻導 熱特性，將雙包層摻稀土光纖內產生的熱量通過熱傳導效應，將熱量傳 遞到循環的制冷水里，從而讓光纖激光器在高功率狀態下，可以保持出 射光束質量和效率穩定。
下面是一具體實施例子的具體參數
采用雙包層光纖長度為7.5m，纖芯中摻雜Yb3、光纖直徑為lmm, 內包層尺寸為100x200pm (NA=0.47)，纖芯直徑為25[xm (NA=0.16)， 光纖固定導熱下盤6和光纖固定導熱上盤8的直徑均為20cm，厚度為 2cm，冷卻盤3是長40cm、寬40cm、高3cm的長方體。實驗表明本 實用新型可使高功率光纖激光器內工作物質——雙包層光纖實現恒溫制 冷，獲得穩定的、高功率的激光輸出。適當調解制冷水的壓力，可以控 制光纖工作時的溫度，達到最佳工作狀態。該裝置具有結構簡單、散熱 均勻、制冷效果明顯和實用性強的特點。
權利要求1、一種用于高功率光纖激光器的光纖整體冷卻的循環裝置，其特征在于該裝置由光纖固定導熱下盤(6)、光纖固定導熱上盤(8)、冷卻盤(3)和水冷機構成，所述的冷卻盤(3)是一具有進水接口(1)和出水接口(10)的通冷卻水的殼體，所述的光纖固定導熱下盤(6)密切地固定在所述的冷卻盤(3)上，利用固定螺釘(9)擰入所述的光纖固定導熱上盤(8)和光纖固定導熱下盤(6)的固定孔(7)中形成可拆卸的連接關系，所述的光纖固定導熱上盤(8)和光纖固定導熱下盤(6)之間用于放置高功率光纖激光器的雙包層光纖，所述冷卻盤(3)的進水接口(1)和出水接口(10)再分別通過進水導管(2)和出水導管(11)與所述的水冷機聯通，形成冷卻水的循環通道。
2、 根據權利要求1所述的光纖整體冷卻的循環裝置，其特征在于所 述的光纖固定導熱下盤(6)與所述的冷卻盤(3)的接觸面涂有一層導 熱硅膠。
3、 根據權利要求1所述的光纖整體冷卻的循環裝置，其特征在于所 述的光纖固定導熱上盤(8)和光纖固定導熱下盤(6)采用銅或鋁制成， 所述的光纖固定導熱上盤(8)或光纖固定導熱下盤(6)的表面上具有 用于所述的光纖固定的螺旋狀的半圓形凹槽。
專利摘要一種用于高功率光纖激光器的光纖整體冷卻的循環裝置，其特點是于該裝置由光纖固定導熱下盤、光纖固定導熱上盤、冷卻盤和水冷機構成，所述的冷卻盤是一具有進水接口和出水接口的通冷卻水的殼體，所述的光纖固定導熱下盤密切地固定在所述的冷卻盤上，利用固定螺釘擰入所述的光纖固定導熱上盤和光纖固定導熱下盤的固定孔中形成可拆卸的連接關系，所述的光纖固定導熱上盤和光纖固定導熱下盤之間用于放置高功率光纖激光器的雙包層光纖，所述冷卻盤的進水接口和出水接口再分別通過進水導管和出水導管與所述的水冷機聯通，形成冷卻水的循環通道。本實用新型可使高功率光纖激光器內工作物質——雙包層光纖實現恒溫制冷，獲得穩定的、高功率的激光輸出。
文檔編號H01S3/042GK201294326SQ20082015574
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者兵 何, 俠 劉, 軍 周, 樓祺洪, 煒 王, 董景星, 袁志軍, 魏運榮 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所