[發明專利]筒形光纖整體冷卻裝置

有效

• 申請號: 200810201549.1
• 申請日: 2008-10-22
• 公開（公告）號: CN101373882A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 周軍;王煒;何兵;樓祺洪;魏運榮;董景星;劉俠;袁志軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明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供光纖制冷的筒形光纖整體冷卻裝置。

背景技術

雙包層摻稀土光纖用于高功率激光輸出時，光纖內的激光介質的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及效率下降(Wang，Y.Xu，C.Q.and?Po，H.(2004)Thermaleffects?in?kilowatt?fiber?lasers.Photonics?Technology?Letters，IEEE?16，63-65.)。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光纖整體冷卻裝置，實現高功率光纖激光器內的雙包層摻稀土光纖工作在下常溫度范圍內，保證出射激光束的光束質量和效率，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。

本發明的技術解決方案如下：

一種用于高功率光纖激光器供光纖制冷的筒形光纖整體冷卻裝置，其特點是：該裝置由多通道光纖制冷內筒和多通道光纖制冷外筒組成，所述的多通道光纖制冷內筒的外表面設有內筒螺旋線半圓形凹槽，體內具有多個內筒制冷水通道，該內筒制冷水通道的兩端分別為內筒進水口和內筒出水口，所述的多通道光纖外筒的筒體有多個外筒制冷水通道，兩端分別有外筒進水口和外筒出水口，該多通道光纖外筒的內壁設有外筒螺旋線半圓形凹槽且與所述的內筒螺旋線半圓形凹槽相對應，供所述的光纖密合固定，以使所述的光纖與所述的多通道光纖制冷內筒和多通道光纖制冷外筒形成良好的熱傳導關系。

所述的多通道光纖制冷內筒和多通道光纖制冷外筒采用銅或鋁制成且d1≤d2，其中：d1為多通道光纖制冷內筒的外徑，d2為多通道光纖制冷外筒的內徑。

所述的內筒螺旋線半圓形凹槽和外筒螺旋線半圓形凹槽的直徑與所述的光纖的直徑相當，用于所述的光纖纏繞密合固定。

所述的多個內筒制冷水通道相通形成是一個圓筒形空腔薄殼體，所述的內筒制冷水通道的兩端分別是內筒進水口和內筒出水口。

所述的多個外筒制冷水通道相通形成是一個圓筒形空腔薄殼體，所述的外筒制冷水通道的兩端分別是外筒進水口和外筒出水口。

本發明筒形光纖整體冷卻裝置，是利用熱傳導效應，通過對高功率光纖激光器中的雙包層摻稀土光纖進行表面冷卻散熱，實現光纖激光器在高功率條件下的穩定工作。將雙包層摻稀土光纖固定于多通道光纖制冷外筒內壁的凹形槽內，再利用多通道制冷內筒，通過相互旋轉，將雙包層摻稀土光纖固定于內外筒內的凹槽內。制冷水通過內外筒上的多通道進水口流入，利用熱傳導效應，將雙包層摻稀土光纖工作時產生的熱量導入制冷水中，吸收了熱量的制冷水再經出水口流出，從而實現對雙包層摻稀土光纖的冷卻。

附圖說明

圖1為本發明筒形光纖整體冷卻裝置的內筒結構示意圖。

圖2為本發明筒形光纖整體冷卻裝置的外筒結構示意圖。

圖3為本發明筒形光纖整體冷卻裝置外觀立體圖

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。

請參閱圖1、圖2和圖3，圖1、圖2分別是本發明筒形光纖整體冷卻裝置一個實施例的內筒結構示意圖和外筒結構示意圖，由圖可見，本發明筒形光纖整體冷卻裝置由多通道光纖制冷內筒1和多通道光纖制冷外筒2構成。所述的多通道光纖制冷內筒1的體內具有多個內筒制冷水通道12、該內筒制冷水通道12的兩端分別為內筒進水口11、內筒出水口13，在多通道光纖制冷內筒1的外表面設有內筒螺旋線半圓形凹槽14，所述的多通道光纖制冷外筒2的筒體有多個外筒制冷水通道22，兩端分別有外筒進水口21和外筒出水口23，該多通道光纖制冷外筒2的內壁設有外筒螺旋線半圓形凹槽24且與所述的內筒螺旋線半圓形凹槽14相對應，供所述的光纖密合固定，以使所述的光纖與所述的多通道光纖制冷內筒1和多通道光纖制冷外筒2形成良好的熱傳導關系。

所述的多通道光纖制冷內筒1和多通道光纖制冷外筒2采用銅制成且d1≤d2，其中：d1為多通道光纖制冷內筒1的外徑，d2為多通道光纖制冷外筒2的內徑。

所述的內筒螺旋線半圓形凹槽14和外筒螺旋線半圓形凹槽24的直徑與所述的光纖的直徑相當，用于所述的光纖纏繞密合固定。