[發(fā)明專利]光纖冷卻裝置和光纖激光裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201980061610.3
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN112740489A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 小西大介;村上政直;安原亮
• 申請（專利權）人: 三星鉆石工業(yè)股份有限公司;大學共同利用機關法人自然科學研究機構
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042;G02B6/255;H01S3/067
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 于靖帥;黃綸偉

光纖冷卻裝置(5)具有殼體(33)、液狀金屬(M)以及冷卻器裝置(37)。殼體(33)收納有第1光纖(17)的一部分和第2光纖(19)。液狀金屬(M)配置于殼體(33)內。冷卻器裝置(37)對液狀金屬(M)進行冷卻。

技術領域

本發(fā)明涉及光纖冷卻裝置和光纖激光裝置。

背景技術

開發(fā)有使用了光纜作為激光的介質的激光裝置即所謂的光纖激光裝置。光纖激光裝置是通過激勵光從半導體激光器等激勵光源入射到添加于光纖的纖芯中的稀土類離子等激光介質而使激光振蕩或放大的裝置。

這里，包含于光纖的激光活性物質通過吸收激勵光而發(fā)熱。從激勵光向激光的轉換效率由于該發(fā)熱而發(fā)生變化，因此優(yōu)選使光纖的溫度恒定以進行激光的穩(wěn)定輸出。此外，近年來，激光振蕩器的高輸出化不斷發(fā)展，因此存在光纖內的發(fā)熱量增大而受損的情況。

尤其是近年來，為了加工的高速化(提高生產性)，需要更高輸出的光纖激光器。激光器通常通過提高激勵光源輸出來增加激光器輸出。但是，伴隨著光激勵光源輸出增加，發(fā)熱也同時增加。例如，在添加有Er的氟化物光纖的波長2.8μm頻帶的激光振蕩中，波長轉換量子效率為30％左右，其余的70％作為無助于振蕩的能量而最終成為熱。而且，氟化物光纖會在大約攝氏300度的溫度下軟化，因此伴隨著激光器的高輸出化，無法忽視熱影響。

即，如何冷卻光纜是發(fā)揮穩(wěn)定的激光特性和放大特性等的重要課題。

因此，光纖裝置通常具有冷卻裝置(例如，參照專利文獻1)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-23274號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻1所記載的光纖冷卻裝置中，使光纖隔著金屬制的散熱部件與散熱器緊密接觸。在該裝置中，作為散熱部件，雖然銅或鋁這樣的金屬的導熱優(yōu)異，但由于是固體，因此需要根據冷卻對象的形狀而進行加工。此外，對于固體金屬，要求高加工精度，因此密合性有可能不充分。

在這種情況下，不能有效地冷卻光纖。

另外，樹脂和潤滑脂雖然密合性高，但導熱低，因此冷卻性差。

本發(fā)明的目的在于，提高光纖冷卻裝置的冷卻性能。

用于解決課題的手段

以下，作為用于解決課題的手段，對多個方式進行說明。這些方式能夠根據需要而任意組合。

本發(fā)明的一個方式的光纖冷卻裝置具有收納部、液狀金屬以及冷卻裝置。

收納部收納有光纖的至少一部分。

液狀金屬配置于收納部內。

冷卻裝置對液狀金屬進行冷卻。

在該裝置中，對光纖進行冷卻的性能提高。這是因為，液狀金屬在常溫下呈液狀，因此與光纖的密合性優(yōu)異，導熱好(例如，為水的大約27.5倍)。因此，光纖冷卻裝置的冷卻性能提高。

光纖可以具有第1光纖、第2光纖以及兩者的連接部。

連接部可以收納于收納部。

在該裝置中，高效地進行光纖的冷卻。這是因為，連接部是發(fā)熱最多的部分。

光纖冷卻裝置還可以具有循環(huán)裝置，該循環(huán)裝置使液狀金屬從收納部流出并返回。

冷卻裝置可以在循環(huán)裝置的一部分對液狀金屬進行冷卻。

在該裝置中，設置冷卻裝置的自由度提高。