中高功率光纖雷射器的冷卻系統的製作方法
2023-09-16 20:40:55 2
專利名稱：中高功率光纖雷射器的冷卻系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷卻系統，尤其是一種中高功率光纖雷射器的冷卻系統。
背景技術：
目前，中高功率光纖雷射器的摻雜光纖在泵浦光的作用下產生雷射，但同時也產生大量的熱量，這個熱量會導致光纖的溫度上升，從而雷射光束質量和效率下降，甚至會引起光纖通信外層聚合物的老化，使光纖雷射器不能穩定工作目前，高功率光纖雷射器中的光纖冷卻方案已有專利申請(中國專利 200820155746. X和201010205769. 9)但這些方案或裝置都存在以下缺點(1)冷卻裝置中可放置光纖的長度受限。短於或長於某個長度的光纖不能使用；( 冷卻裝置只能給光纖冷卻，不能同時給光纖系統中的重要器件進行冷卻；C3)光纖盤繞直徑的大小受限；(4)不能根據需要任意調整光纖的位置。( 不能同時對泵源和電源器件進行冷卻。
發明內容
本發明的目的就是針對上述現有技術上的不足，提供一種中高功率光纖雷射器的冷卻系統。本冷卻系統可放置的光纖的長度可變，能對光纖雷射器中所有的器件進行冷卻， 不僅可根據需要很方便地改變光纖盤繞直徑的大小，還能根據需要任意調整光纖的位置， 並能同時對泵源和電源器件進行冷卻。本發明的目的是這樣實現的中高功率光纖雷射器的冷卻系統，包括光學模塊蓋板、光學模塊、泵源模塊、泵源模塊蓋板、電源模塊和模塊連接支撐板，其特徵在於光學模塊蓋板固定在光學模塊上，泵源模塊蓋板固定在泵源模塊上，且光學模塊和泵源模塊用螺釘連為一體；電源模塊固定在模塊連接支撐板上，且模塊連接支撐板將泵源模塊和電源模塊連為一體。所述的光學模塊和泵源模塊為腔體結構；泵源模塊和電源模塊分別設有冷卻液循環通道；光學模塊上設有1個以上的長槽、一個光纖穿出孔、一個凹進的圓盤、多個光纖耦合器安裝孔、多個光柵安裝孔及多個凸起的小槽，在使用時，摻雜光纖置於凹進的圓盤中， 多個凸起的小槽用於控制光纖的走向，光纖也可以不經過凸起的小槽；所述的泵源模塊為腔體結構，在它的上面開有1個以上的長槽、多個泵源安裝孔、冷卻液循環通道和多個密封封堵板；光纖和光纖耦合器等重要光學元件裝於光學模塊中，泵源裝於泵源模塊中，電器元件裝於電源模塊中；用連接支撐板將電源模塊與泵源模塊連為一體，並用連接支撐板將三個模塊支撐起來，在所述的電源模塊上設有冷卻液循環通道和多個密封封堵板和多個安裝孔；在所述的模塊連接支撐板上設有貫穿的沉頭孔和有缺口的沉頭孔。使用時，將泵源模塊和電源模塊的冷卻液循環的通道用連接管連接起來形成一個中高功率光纖雷射器冷卻系統通道，將冷水機的出水口和進水口分別與中高功率光纖雷射器冷卻系統通道的進水口和出水口相連接，這樣中高功率光纖雷射器冷卻系統通道便與冷水機形成了一個循環系統，冷水機工作時就實現了對中高功率光纖雷射器冷卻系統降溫，從而實現對光纖、所有的光學器件、泵源及電源模塊的冷卻降溫。 本發明的成果是(1)通過光學模塊和泵源模塊，將裝於其腔內的光纖及光學器件的產生的熱量帶走；通過電源模塊將放置於表面的電器元件所產生的熱量帶走，使光纖及各元器件的熱量不能累積，保持了溫度的恆定，能確保中、高功率光纖雷射器長時間的正常運行；(2)能根據需用任意調整光纖盤繞直徑的大小的位置；(3)由於冷卻系統是採用的三個模塊(光學模塊、泵源模塊和電源模塊)，實現了中高功率雷射器的模塊化，集成化和標準化。
圖1為本發明的整體結構示意圖。
圖2為本發明的光學模塊示意圖。
圖3為本發明的光學模塊剖面示意圖。
圖4為本發明的泵源模塊示意圖。
圖5為本發明的泵源模塊剖面示意圖。
圖6為本發明的電源模塊示意圖。
圖7為本發明的電源模塊剖面示意圖。
圖8為本發明的連接支撐板示意圖。
圖9為本發明的水路連接及走向示意圖。
具體實施例方式結合附圖對本發明作進一步的描述。圖1 圖9為本發明的一個具體實施實例。圖1為本發明的整體結構示意圖，也作為本發明的說明書摘要附圖。本發明的包括光學模塊蓋板1、光學模塊2、泵源模塊3、泵源模塊蓋板4、電源模塊5和模塊連接支撐板 6 ；光學模塊蓋板1固定在光學模塊2上，泵源模塊蓋板4固定在泵源模塊3上，且光學模塊 2和泵源模塊3用螺釘連為一體；電源模塊5固定在模塊連接支撐板6上，且模塊連接支撐板6將泵源模塊3和電源模塊5連為一體。圖2為光學模塊2的正視圖，它為腔形結構，在它的上面開有2個長槽8用於光學模塊2和泵源模塊3間的光纖及導線的穿過；在光學模塊2的上面開有1個凹進的圓盤10， 用於放置摻雜光纖；在光學模塊2的上面開有一個光纖穿出孔9，用於將摻雜光纖引出光學模塊2 ；在光學模塊2的上面開有4組凸起的小槽13，用於限定光纖的位置；在光學模塊2 的上面開有4組螺釘孔(11，12)，用於安裝光柵和泵源耦合器。圖3為光學模塊2的剖面圖，它更清楚地表達了 2條長槽8、凹進的圓盤10和凸起的小槽13的截面形狀。圖4為泵源模塊3的正視圖，在它的上面開有蛇形的冷卻液循環通道15，它用於冷卻液的流動；在泵源模塊3的上面開有2個與光學模塊2對應的長槽17，用於光纖和導線的穿過；在泵源模塊3的上面開有多個密封封堵板14，密封封堵板14是工藝封堵塊，為了讓液體能在泵源模塊3中形成迴路；在泵源模塊3的上面開有多個泵源安孔16 (泵源安孔 16的個數根據光纖雷射器的功率而定)，用於安裝泵源。
圖5為泵源模塊3的剖面圖，它更清楚地表達了蛇形的冷卻液循環通道15和長槽 17的截面形狀。圖6為電源模塊5的正視圖，在它的上面開有蛇形的冷卻液循環通道19，它用於冷卻液的流動；在電源模塊5的上面開有多個安裝孔18 (安裝孔18的個數根據光纖雷射器的功率而定)，用於安裝電器元件；在電源模塊5的上面開有多個密封封堵板(20)，密封封堵板20是工藝封堵塊，為了讓液體能在電源模塊5中形成迴路。圖7為電源模塊5的剖面圖，它更清楚地表達了蛇形的冷卻液循環通道19的截面形狀。圖8為連接支撐板6的剖面圖，它的上面開有3個貫穿的沉頭孔21和4個側面剖開有缺口的沉頭孔22，貫穿的沉頭孔21和側面剖開有缺口的沉頭孔22是為了便於安裝。圖9為本發明的外管路連接示意圖，連接管M將泵源模塊3的冷卻液循環通道15 和電源模塊5的的冷卻液循環通道19互相連接；另外二根連接管23將冷水機的出水口和進水口分別與中高功率光纖雷射器冷卻系統通道的進水口和出水口相連接，這樣中高功率光纖雷射器冷卻系統通道便與冷水機形成了一個循環系統，冷水機工作時就實現了對中高功率光纖雷射器冷卻系統降溫，從而實現對光纖、所有的光學器件、泵源及電源模塊的冷卻降溫。當中高功率光纖雷射器工作時，開啟的冷水機就會將雷射器中光纖和各元器件產生的熱量通過冷卻液及時地帶走，從而保證了光纖及各元器件的溫度能控制在安全的範圍，確保了中、高功率光纖雷射器的穩定工作；有效地防止了光纖及各元器件快速的老化， 延長了中、高功率光纖雷射器使用壽命。
權利要求
1.中高功率光纖雷射器的冷卻系統，包括光學模塊蓋板(1)、光學模塊O)、泵源模塊 (3)、泵源模塊蓋板G)、電源模塊( 和模塊連接支撐板(6)；其特徵在於光學模塊蓋板 (1)固定在光學模塊( 上，泵源模塊蓋板(4)固定在泵源模塊C3)上，且光學模塊(2)和泵源模塊C3)用螺釘連為一體；電源模塊( 固定在模塊連接支撐板(6)上，且模塊連接支撐板(6)將泵源模塊( 和電源模塊( 連為一體。
2.根據權利要求1所述的中高功率光纖雷射器的冷卻系統，其特徵在於所述的光學模塊(2)為腔體結構，在它的上面開有1個以上的長槽(8)、一個光纖穿出孔(9)、一個凹進的圓盤(10)、多個光纖耦合器安裝孔(11)、多個光柵安裝孔(12)及多個凸起的小槽(13)。
3.根據權利要求1所述的中高功率光纖雷射器的冷卻系統，其特徵在於所述的泵源模塊(3)為腔體結構，在它的上面開有1個以上的長槽(17)、多個泵源安裝孔(16)。
4.根據權利要求1所述的中高功率光纖雷射器的冷卻系統，其特徵在於在所述的泵源模塊( 上設有冷卻液循環通道(1 和多個密封封堵板(14)。
5.根據權利要求1所述的中高功率光纖雷射器的冷卻系統，其特徵在於在所述的電源模塊( 上設有冷卻液循環通道(19)和多個密封封堵板00)和多個安裝孔(18)。
6.根據權利要求1所述的中高功率光纖雷射器的冷卻系統，其特徵在於在所述的模塊連接支撐板(6)上設有貫穿的沉頭孔和有缺口的沉頭孔02)。
全文摘要
本發明涉及一種中高功率光纖雷射器的冷卻系統，包括光學模塊蓋板、光學模塊、泵源模塊、泵源模塊蓋板、電源模塊和模塊連接支撐板，其特徵在於光學模塊蓋板固定在光學模塊上，泵源模塊蓋板固定在泵源模塊上，且光學模塊和泵源模塊用螺釘連為一體；電源模塊固定在模塊連接支撐板上，且模塊連接支撐板將泵源模塊和電源模塊連為一體。本冷卻系統對光纖的位置和長度都是可變的，並且不僅能同時對光纖和光纖耦合器進行冷卻，同時還能對泵源和電源模塊進行冷卻。
文檔編號H01S3/042GK102437499SQ20111042291
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者劉曉旭, 李成, 閆大鵬, 陳志毅 申請人:武漢銳科光纖雷射器技術有限責任公司