[發明專利]一種光纖激光器中千瓦級包層光剝離器

在審

• 申請號: 201910972014.2
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110676677A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 肖文波;夏情感;吳華明;胡家琦;李京波
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/04
• 代理公司: 36111 南昌洪達專利事務所
• 代理人: 黃文亮

本發明公開了一種光纖激光器中千瓦級包層光剝離器，該剝離器采用微通道水冷技術散熱，可以實現千瓦級包層光的剝離；其包括熱沉外殼、填膠孔、光纖、微通道、入水口、出水口；所述填膠孔設置在熱沉外殼的內部，所述光纖設置在填膠孔內部中心處，所述微通道環繞光纖設置在填膠孔內，所述入水口和出水口設置在微通道兩端；光纖的外表層用高折射率膠涂覆，高折射率膠填充滿填膠孔。本發明的技術效果是：剝離千瓦級包層光時，散熱均勻且溫升低；以剝離1000瓦包層光為實例，其最高溫度為297開，最低溫度為287開，包層光剝離器能穩定安全的工作。

技術領域

本發明涉及光纖激光器裝置技術領域，具體涉及一種光纖激光器中千瓦級包層光剝離器。

背景技術

光纖激光器系統中的包層光剝離器在去除殘余泵浦光和高階激光等包層光時，由于光熱轉換會產生大量的熱影響系統性能，所以將熱能高效的耗散成為當前的研究熱點。國內外研究者提出不同的技術剝離包層光，包括高折射率膠法及酸腐蝕法等[(Wetter A,Faucher M,Sevigny B 2008 Proc.SPIE 6873 687327)，(Kliner A,Hou K C,M,Hupel C,Stelzner T,Schreiber T,Eberhardt R,Tünnermann A 2013 Proc.SPIE 861686160N-1)，(Babazadeh A,Nasirabad R R,Norouzey A,Hejaz K,Poozesh R,HeidariazarA,Golshan A H,Roohforouz A,Jafari S N T,Lafouti M 2014 Appl.optics 532611)]。高性能包層光剝離器要求功率衰減系數大、纖芯光傳輸損耗低和溫升系數小，能在激光高功率輸出下安全穩定地工作[(孫靜，鄒淑珍，陳寒，于海娟，王旭葆，林學春2017激光與光電子學進展54110001)]。但由于制備工藝的問題，國內外現有的包層光剝離器在處理千瓦級包層光時，會出現光纖前端幾毫米范圍內局部溫度陡升現象，其發熱集中問題有待進一步解決。

發明內容

本發明所要解決的問題是：提供一種光纖激光器中千瓦級包層光剝離器，

本發明為解決上述問題所提供的技術方案為：一種光纖激光器中千瓦級包層光剝離器，包括熱沉外殼、填膠孔、光纖、微通道、入水口和出水口，所述填膠孔軸向設置在所述熱沉外殼的內部，所述光纖設置在所述填膠孔內部中心處，所述微通道環繞所述光纖設置在所述填膠孔內，所述入水口和出水口設置在所述微通道兩端，所述光纖的外表層用高折射率膠涂覆，高折射率膠填充滿所述填膠孔。

優選的，所述熱沉外殼材料為金屬鋁，呈長方體形狀，長120毫米、寬25毫米、高25毫米。

優選的，所述填膠孔呈圓臺形，底面半徑為10毫米，頂面半徑為5毫米，長度為120毫米。

優選的，所述光纖長120毫米，用氫氟酸將其腐蝕成粗細不同的兩段式；第一段為粗端光纖呈圓柱形，長60毫米，半徑0.156毫米；第二段為細端光纖呈圓柱形，長55毫米，半徑0.1毫米；兩段光纖中間是呈圓臺形的銜接段，底面半徑0.156毫米，頂面半徑0.1毫米，長5毫米。

優選的，所述微通道呈螺旋形，軸向長度為120毫米，匝數為30匝，外環半徑9毫米，流道半徑為0.5毫米，軸向節距為4毫米，徑向節距為0.2毫米，螺旋手性為右旋。

優選的，所述入水口和出水口的規格尺寸相同，呈圓形，半徑為0.5毫米。

與現有技術相比，本發明的優點是：本發明的包層光剝離器，首先通過將酸腐蝕法和高折射率膠法結合，可以大大提升包層光的光熱轉換效率；其次用氫氟酸將光纖包層腐蝕成粗細不同的兩段式，可以使包層光在光纖軸向分布更加均勻，利于散熱；最后采用微通道水冷技術，不僅可以解決光纖激光器中千瓦級包層光剝離器的散熱問題，而且將冷卻流道設計為螺旋形圓管道可以使冷卻流道中的水流更平緩，從而通過水流均勻的帶走熱能。

附圖說明