[發明專利]一種模塊化光纖激光器冷卻裝置

在審

• 申請號: 202010645132.5
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111668686A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 奚小明;王小林;張漢偉;楊保來;王鵬;宋濤;韓凱;王澤鋒;周樸;許曉軍;陳金寶
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/04
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

本發明公開了一種模塊化光纖激光器冷卻裝置，包括冷卻板和光纖盤繞板，所述光纖盤繞板放置于所述冷卻板的上，所述光纖盤繞板上刻有用于容納光纖發熱件的凹槽，所述凹槽的大小與所述光纖發熱件的外形相匹配，所述光纖盤繞板通過連接件與所述水冷板連接成一體。通過將光纖盤繞板與冷卻板分離，在光纖盤繞板損毀的情況下通過替換光纖盤繞板的方式，實現冷卻裝置的多次重復利用，降低光纖激光器的研制成本和維修成本。

技術領域

本發明屬于光纖激光領域，尤其涉及一種模塊化光纖激光器冷卻裝置。

背景技術

在光轉化的過程中，光纖激光器內損失的功率會以熱的形式釋放到高功率光纖內部。熱量的累積會導致高功率光纖和器件燒毀，甚至炸裂的情況發生。為了提高光纖激光輸出功率和運行的穩定性，一般會將高功率光纖和光纖器件等光纖發熱件放置于加工好的機械熱沉結構上，通過熱沉與光纖之間的接觸熱傳導進行冷卻散熱。為了便于放置和盤繞光纖，熱沉裝置上一般會加工螺旋凹槽，通過盤繞將光纖放置于凹槽中，光纖通過底部和側面接觸與水冷裝置進行換熱。

一般機械熱沉散熱裝置是加工成一體的，固定光纖和器件的凹槽一般加工于水冷結構的表面。在出現光纖燒毀或者炸裂等情形時，光纖凹槽將不可避免的受到損傷。損傷后的凹槽即使清理干凈后也無法與光纖和器件進行良好接觸，影響光纖和器件的散熱。因此，一個小小的損傷點往往會導致整個光纖散熱裝置無法被再次使用，造成極大的浪費。同時，由于不同高功率光纖的尺寸以及需求長度不同，不同光纖激光器對光纖的盤繞方式和盤繞半徑需求也不同，在光纖激光器產品研發和科學研究過程中，往往需要加工多套不同尺寸和結構的光纖冷卻散熱裝，然后對其進行優選，需要花費大量的時間和經費。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術中存在的問題，提出了一種模塊化光纖激光器冷卻裝置。

為解決該問題，本發明所采用的技術方案是：

一種模塊化光纖激光器冷卻裝置，包括冷卻板和光纖盤繞板，所述光纖盤繞板上刻有用于容納光纖發熱件的凹槽，所述凹槽的大小與所述光纖發熱件的外形相匹配，所述光纖盤繞板放置于所述冷卻板的上，并通過螺釘與所述冷卻板固接。

進一步地，所述冷卻板內開設有冷卻管，所述冷卻板上設置有冷卻水進口和冷卻水出口與所述冷卻管連接，冷卻水從所述冷卻管進口進入冷卻管并從冷卻管出口流出，所述冷卻管并行排布在整個冷卻板內。

進一步地，所述冷卻板上表面開設有儲存冷卻水的水冷槽，所述水冷槽側邊開設有冷卻水進口和冷卻水出口，所述水冷槽中的冷卻水從冷卻水進口流入，從冷卻水出口流出，所述光纖盤繞板固定連接于所述冷卻板上表面，所述光纖盤繞板與所述冷卻板之間設置有防水密封圈。

進一步地，所述水冷槽周邊開設有從所述冷卻板上表面下沉的密封臺階，所述防水密封圈放置在所述下沉的密封臺階上，所述光纖盤繞板通過螺釘與所述防水密封圈和冷卻板固接在一起。

進一步地，所述水冷槽內設置有一根或多根與光纖盤繞板固接的固定條，所述固定條的一端或兩端與水冷槽的周邊保持一定寬度使水冷槽中的水流通，所述固定條的高度與所述密封臺階的高度一致，所述防水密封圈的形狀與所述密封臺階及水冷槽內的固定條形狀相匹配，所述光纖盤繞板通過螺釘與所述防水密封圈和固定條固接在一起。

進一步地，所述水冷槽上表面裝設有蓋板使所述水冷槽為密封結構，所述光纖盤繞板放置于所述冷卻板上并通過螺釘固定連接。

進一步地，所述冷卻板與所述光纖盤繞板之間填充有導熱介質。

進一步地，所述導熱介質為導熱硅脂、導熱灌封膠、納米石墨粉。

進一步地，所述冷卻板和光纖盤繞板采用銅或鋁制成。