[發(fā)明專利]一種平板雙柱一體化光纖水冷方法與裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010036225.8
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111092358A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小林;馬鵬飛;王鵬;宋濤;楊保來;奚小明;張漢偉;史塵;王澤鋒;周樸;司磊;許曉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 周達(dá)

一種平板雙柱一體化光纖水冷方法與裝置，包括冷卻板以及設(shè)置在冷卻板上的至少兩個圓柱形冷卻柱，冷卻板和圓柱形冷卻柱內(nèi)部通有循環(huán)流動的冷卻液，各圓柱形冷卻柱上均設(shè)置有立柱轉(zhuǎn)接板，各立柱轉(zhuǎn)接板的兩端分別與相鄰兩個圓柱形冷卻柱連接，各圓柱冷卻柱的柱體外壁上設(shè)置有用于容納光纖的螺旋光纖凹槽，冷卻板上的光纖順著一圓柱冷卻柱上的螺旋光纖凹槽向圓柱冷卻柱的一端向上盤繞，經(jīng)立柱轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接進(jìn)入相鄰的另一圓柱冷卻柱上的螺旋光纖凹槽并順著其螺旋光纖凹槽向下盤繞回到冷卻板，各立柱轉(zhuǎn)接板內(nèi)部通有循環(huán)流動的冷卻液，對經(jīng)立柱轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接的光纖進(jìn)行冷卻。其實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)接過程中的光纖進(jìn)行冷卻，提高冷卻效果，保證光纖激光器工作的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器冷卻裝置設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種平板雙柱一體化光纖水冷方法與裝置。

背景技術(shù)

光纖激光具有轉(zhuǎn)換效率高、光束質(zhì)量好和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，在工業(yè)、科研和國防等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。主振蕩功率放大(MOPA)結(jié)構(gòu)主要用于高功率光纖激光系統(tǒng)中，MOPA結(jié)構(gòu)通過一級或多級光纖放大器，對中低功率的種子激光進(jìn)行功率放大，能獲得較高功率的激光輸出。

隨著現(xiàn)有激光放大器輸出激光功率的不斷提高，激光放大器中的光學(xué)器件特別是光纖會產(chǎn)生大量對熱，需要對激光放大器中的各學(xué)器件特別是光纖進(jìn)行有效的冷卻，不然會影響激光器的正常工作，甚至?xí)龤Ъす夥糯笃鳌?/p>

目前，針對激光放大器的冷卻方案，最常見的是將光纖盤繞在冷卻板上進(jìn)行冷卻，但是這樣的冷卻方案存在很多弊端，比如其能夠盤繞的光纖長度是受限制的。另外還有一種冷卻方案，就是采用柱式冷卻裝置，光纖纏繞在具有冷卻效果的柱體上，光纖從柱體的一端盤繞到另一端，然后通過相鄰的柱體盤繞回冷卻板，這樣的設(shè)計能夠很好的對光纖進(jìn)行冷卻，但是其沒有考慮光纖轉(zhuǎn)接過程中的冷卻問題，也就是說從一個柱體到另一個柱體之間的這段光纖是沒有考慮其冷卻問題的，這對激光放大器的正常工作存在影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種平板雙柱一體化光纖水冷方法與裝置，通過在圓柱冷卻柱之間設(shè)計具有冷卻效果的轉(zhuǎn)接裝置，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)接過程中的光纖同樣進(jìn)行冷卻，提高冷卻效果，保證光纖激光器工作的穩(wěn)定性。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種平板雙柱一體化光纖水冷裝置，包括冷卻板以及設(shè)置在冷卻板上的至少兩個圓柱形冷卻柱，所述冷卻板和所述圓柱形冷卻柱內(nèi)部通有循環(huán)流動的冷卻液，相鄰圓柱形冷卻柱之間設(shè)置有立柱轉(zhuǎn)接板，立柱轉(zhuǎn)接板的兩端分別與相鄰兩個圓柱形冷卻柱連接，各圓柱冷卻柱的柱體外壁上設(shè)置有用于容納光纖的螺旋光纖凹槽，冷卻板上的光纖順著一圓柱冷卻柱上的螺旋光纖凹槽向圓柱冷卻柱的一端向上盤繞，經(jīng)立柱轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接進(jìn)入相鄰的另一圓柱冷卻柱上的螺旋光纖凹槽并順著其螺旋光纖凹槽向下盤繞回到冷卻板，所述各立柱轉(zhuǎn)接板內(nèi)部通有循環(huán)流動的冷卻液，對經(jīng)立柱轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接的光纖進(jìn)行冷卻。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述冷卻板的上面板以及冷卻板的下面板上均設(shè)置有至少兩個圓柱形冷卻柱。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述圓柱形冷卻柱的底部可拆卸連接或者不可拆卸連接在冷卻板上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明冷卻板、圓柱形冷卻柱以及立柱轉(zhuǎn)接板均設(shè)有彼此獨(dú)立的冷卻液循環(huán)通路；所述冷卻板、圓柱形冷卻柱以及立柱轉(zhuǎn)接板內(nèi)部設(shè)有冷卻液循環(huán)管路，所述冷卻板、圓柱形冷卻柱以及立柱轉(zhuǎn)接板的外側(cè)設(shè)有與內(nèi)部冷卻液循環(huán)管路聯(lián)通的進(jìn)液接口和進(jìn)液出口，各冷卻液循環(huán)管路的進(jìn)液接口和出液接口連接各自對應(yīng)的進(jìn)液管和出液管形成彼此獨(dú)立的冷卻液循環(huán)通路。