一種高效率模塊化光纖冷卻裝置的製作方法

2023-10-20 12:31:57 1

本發明涉及光纖冷卻技術領域，特別是涉及光纖冷卻裝置。

背景技術：

目前流行的針對光纖的冷卻裝置主要有水冷圓筒和水冷板，前者雖然水冷效果非常好，但是由於光纖盤繞不便和體積龐大所以使用較少。後者主要通過光纖緊貼或刻槽方式來冷卻，但是由於水路過長導致其靠近入水端的冷卻效果一般較好，而靠近出水端的冷卻效果卻一般較差。

技術實現要素：

本發明的目的在於解決現有技術存在的技術缺陷之一，提供一種高效率模塊化光纖冷卻裝置，包括光纖、水冷板，所述水冷板上設有水冷槽、冷卻液流通模塊，所述水冷槽設置於所述水冷板表面，所述水冷槽由一個從內向外延伸的第一螺旋凹槽再延伸形成一個從外向內延伸的第二螺旋凹槽組合而成，所述冷卻板上設有多個冷卻液流通模塊，所述第一螺旋凹槽、第二螺旋凹槽的彎曲半徑r的範圍為8-12cm；所述光纖繞設於所述水冷槽中。螺旋水冷槽及多個冷卻液流通模塊使得產生的熱量360度的全方位冷卻帶走，從而最大程度地對光纖進行冷卻。

為了實現上述目的，採用如下技術方案：

一種高效率模塊化光纖冷卻裝置，包括光纖、水冷板，所述水冷板上設有水冷槽、冷卻液流通模塊，所述水冷槽設置於所述水冷板表面，所述水冷槽由一個從內向外延伸的第一螺旋凹槽再延伸形成一個從外向內延伸的第二螺旋凹槽組合而成，所述冷卻板上設有多個冷卻液流通模塊，所述第一螺旋凹槽、第二螺旋凹槽的彎曲半徑r的範圍為8-12cm；所述光纖繞設於所述水冷槽中。

作為上述方案的優選，所述水冷槽的截面呈u型。

作為上述方案的優選，所述冷卻液通道包括橫向通道與縱向通道，所述橫向通道與縱向通道相連通。

作為上述方案的優選，每個所述冷卻液流通模塊中均設有冷卻液通道，所述冷卻液通道貫穿所述水冷板以在其表面形成進口、出口。

作為上述方案的優選，所述水冷槽的組成形式為弧形與直線相交替。

作為上述方案的優選，所述光纖為側耦合光纖，所述側耦合光纖包括無源光纖、無芯光纖及低折射率塗覆層，所述無源光纖、無芯光纖兩端分離、中間並行設置，所述低折射率塗覆層設置於所述無源光纖、無芯光纖的並行部分的外部。

作為上述方案的優選，所述無芯光纖中摻有背景損耗雜質。

作為上述方案的優選，所述背景損耗雜質為鐵、鋁、鎂、鈣或鹼金屬中的一種或多種。

作為上述方案的優選，所述背景損耗雜質還包括磷或氟。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供的本發明提供一種光冷卻裝置的實施例1的結構示意圖；

圖2為水冷板的結構示意圖；

圖3為水冷板中冷卻液通道的結構示意圖；

圖4為本發明提供的本發明提供一種高效率模塊化光纖冷卻裝置的實施例2中側耦合光纖的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1

如圖1、圖2所示，本實施例提供一種高效率模塊化光纖冷卻裝置，包括光纖1、水冷板2，所述光纖1為有源光纖，所述水冷板上設有水冷槽201、冷卻液流通模塊202，所述水冷槽202設置於所述水冷板2表面，所述水冷槽201由一個從內向外延伸的第一螺旋凹槽再延伸形成一個從外向內延伸的第二螺旋凹槽組合而成，所述第一螺旋凹槽、第二螺旋凹槽的彎曲半徑r的範圍為8-12cm，所述冷卻板上設有4個冷卻液流通模塊，每個所述冷卻液流通模塊中均設有冷卻液通道，所述冷卻液通道貫穿所述水冷板以在其表面形成進口3、出口4；所述光纖1繞設於所述水冷槽201中。

本發明提供的一種高效率模塊化光纖冷卻裝置包括的螺旋水冷槽及多個冷卻液流通模塊使得產生的熱量360度的全方位冷卻帶走，從而最大程度地對光纖進行冷卻。同時多個冷卻液流通模塊可以減小水路路程，提高冷卻效率。

進一步地，所述水冷槽的截面呈u型。u型槽既方便將光纖放入，也能使光纖更緊密地與槽接觸。

進一步地，如圖3所示，所述冷卻液通道包括橫向通道601與縱向通道602，所述橫向通道601與縱向通道602相連通。這種結構的通道使得通路最短。進一步地，所述水冷槽的組成形式為弧形與直線相交替。弧形與直線相交替形成的跑道式水冷槽，可以通過優化直線長度和圓弧彎曲半徑儘可能減小彎曲半徑變化範圍，使冷卻效果最大化。進一步地，多個所述冷卻液流通模塊上的進口、出口相交替設置。因為出口處的冷卻效果一般較差，進口、出口交替設置可提高冷卻效果。

實施例2

與實施例1不同的是，所述光纖為側耦合光纖5，如圖4所示，所述側耦合光纖5包括無源光纖501、無芯光纖502及低折射率塗覆層503，所述無源光纖501、無芯光纖502兩端分離、中間並行設置，所述低折射率塗覆層503設置於所述無源光纖、無芯光纖的並行部分的外部。側耦合光纖中無源光纖內包層中的包層光通過光纖耦合作用慢慢耦合到無芯光纖中去，由於光纖耦合是隨著光纖軸向慢慢進行的，因此損耗變成的熱量不會在短距離內產生熱積累。

進一步地，所述無芯光纖中摻有背景損耗雜質504。通過在無芯光纖中摻入雜質來引入損耗。

進一步地，所述背景損耗雜質為鐵、鋁、鎂、鈣或鹼金屬中的一種或多種。

進一步地，所述背景損耗雜質還包括磷或氟。當所摻入的背景損耗雜質對摺射率影響較大時，可通過共摻磷或氟來使其折射率改變不大。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。