[實用新型]一種無水化嵌入式散熱系統及光纖激光器

有效

• 申請號: 201721589856.2
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN207691187U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 朱元成;趙海龍;熊偉國
• 申請（專利權）人: 深圳市酷凌時代科技有限公司
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/067
• 代理公司: 深圳市龍成聯合專利代理有限公司 44344
• 代理人: 陳蓉

本實用新型涉及一種無水化嵌入式散熱系統及光纖激光器，所述散熱系統設在光纖激光器內部，用于對光纖激光器進行散熱，包括壓縮機、冷凝器、節流閥和用于給冷凝器散熱的散熱風扇，所述節流閥、壓縮機、冷凝器和光纖盤繞板通過銅管連接形成一個制冷循環；所述光纖盤繞板一面貼合半導體泵浦源，另一面表面設有盤旋槽；所述散熱系統還設有回熱器，所述回熱器分別與冷凝器、節流閥與光纖盤繞板連接；光纖激光器，包括了上述的無水化嵌入式散熱系統。本實用新型改善大功率光纖激光器的散熱問題，占用空間小，能和激光器其他組件一起內置于機箱內，能同時給泵浦源和光纖降溫，且不增加額外的安全問題。

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，涉及無水化嵌入式散熱系統及光纖激光器。

背景技術

光纖激光器是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質的激光器，是第三代激光技術的代表。光纖激光器具體固體激光器和氣體激光器無法比擬的優越性，如體積小、光束質量好、電光轉化效率高、運行成本低等，具有巨大的應用價值和廣闊的市場前景。

光纖激光器主要由半導體激光泵浦、摻雜光纖、諧振腔等組成。對于功率較小的光纖激光器，發熱不大，只需要用風扇散熱即可。對于大功率的光纖激光器，內部的電源、半導體泵浦源、光纖都會產生較大的熱量，必須有散熱裝置給其散熱。

大功率的半導體泵浦源一般采用貼合水冷板配合冷水機的形式散熱，也有將壓縮機系統的蒸發器做成冷板的形式，貼合泵浦源給其降溫的形式。

對于大功率的光纖激光器，一般采用彎曲技術來獲得單模激光輸出。為了同時解決光纖的散熱和彎曲，一般采用光纖盤繞板。光纖盤繞板由鋁板加工而成，上面加工有盤旋槽，用于放置光纖。光纖盤繞板同時也作為熱沉，給光纖散熱。為了加大熱沉的作用，光纖盤繞板一般做得較厚，重量較大。不管怎樣，這種借助熱沉自然散熱的效果都不是很好。也有另外一種做法，將光纖盤繞板制成水冷板，即在其內部加工水流道，再配合冷水機來給光纖散熱。這種方式的散熱效果很好，但由于冷水系統需要的配件很多，因此激光器的體積會增加很大，有時甚至需要將冷水系統做成外接冷水機的形式。另外，光纖激光器很昂貴，且內部電路元件很多，一旦發生水泄露，會造成嚴重的損失。

因此，現有的用于給大功率光纖激光器的泵浦源和光纖散熱的裝置都存在一些不足，而且都只是單獨給泵浦源或光纖散熱，不能同時給兩者散熱。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種無水化嵌入式散熱系統。

本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型提供了一種無水化嵌入式散熱系統，所述散熱系統設在光纖激光器內部，用于對光纖激光器進行散熱，包括壓縮機、冷凝器、節流閥和用于給冷凝器散熱的散熱風扇，其特征在于：所述節流閥、壓縮機、冷凝器和光纖盤繞板通過銅管連接形成一個制冷循環；所述光纖盤繞板一面貼合半導體泵浦源，另一面表面設有盤旋槽；

所述散熱系統還設有回熱器，所述回熱器分別與冷凝器、節流閥與光纖盤繞板連接。

進一步的，所述回熱器設有獨立的兩個流道，其中一個流道兩端連接光纖盤繞板的出口和壓縮機的入口；另一流道兩端連接光纖盤繞板的入口和冷凝器的出口。

進一步的，所述流道之間通過金屬材料分隔。

進一步的，所述回熱器與光纖盤繞板通過軟管連接。

進一步的，所述軟管為不銹鋼軟管或樹脂軟管。

進一步的，所述光纖盤繞板設有用于通過制冷劑的盤旋流道，盤旋流道兩端口分別連接節流閥和回熱器。

進一步的，所述光纖盤繞板還設有溫度感應器。

進一步的，所述壓縮機為直流變頻壓縮機，額定電壓為12V、24V、36V或48V