[發明專利]一種棒狀摻稀土光纖的封裝系統

有效

• 申請號: 202110632961.4
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113363796B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 鄒鍶;何飛;韋會峰;陳抗抗
• 申請（專利權）人: 武漢安揚激光技術股份有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/04
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 張毅

本發明提供一種棒狀摻稀土光纖的封裝系統，包括摻稀土光纖、端帽、金屬導熱管、導水管、拉力可調裝置。所述摻稀土棒狀光纖輸入端和輸出端分別熔接端帽，拉力控制裝置用于將光纖拉直而不引入剪切力，金屬導熱管包裹住光纖，金屬導熱管與光纖之間充入導熱液并密封，導水管包裹住兩端帽以及帶金屬導熱管的光纖，在導水管與金屬導熱管之間注入流動的液體，帶走端帽以及金屬導熱管的熱量，保證摻稀土光纖有效均勻散熱且不引入應力。本發明的有益效果是：便于摻稀土光纖的安裝，拆卸以及運輸；端帽不受剪切力不易脫落；端帽和光纖無差別散熱，光纖散熱更加均勻不會出現端帽翹起問題，大幅減小端帽剪切力；360度無死角散熱，散熱大幅提升。

技術領域

本發明涉及光纖激光器領域，尤其涉及一種棒狀摻稀土光纖的封裝系統。

背景技術

近年來，隨著超快光纖激光器朝著更高功率和更高能量的進一步發展，大模場摻稀土光纖特別是棒狀光子晶體光纖應用越來越廣泛。該光纖沒有涂覆層結構，直徑可達1mm，遠大于普通光纖，使用長度短于普通光纖，一般約為0.8～1m。為了提高損傷閾值，減小外界環境對內部氣孔結構的影響，兩端需要熔接大尺寸的端帽(6～8mm)。棒狀光子晶體光纖有著放大效率高、模式好、非線性小的優點，但非保偏、不能受應力、不能彎曲、散熱不好(空氣孔包圍)，那么如何有效的封裝是使用該光纖需要解決的問題。

常規的封裝方式中，端帽沒有得到有效的散熱，與光纖有明顯的溫度差，光纖在垂直維容易翹起，而銅皮膠帶不能長時間很好的固定，導致輸出光斑發生明顯位移，影響激光器性能。現有技術中在端帽與光纖熔接處直接的引入剪切力，使得熔接點變得非常脆弱容易受損，另外，光纖整個懸空，風力也是棒狀光纖不能承受的應力，會導致光纖性能如：模式、模場、放大效率、偏振態保持等都發生變化，不太適用于空間耦合的棒狀光纖放大器所需的均勻散熱，也沒有考慮端帽散熱問題，沒有考慮散熱不均勻導致的放大光纖性能(模式、模場、放大效率偏振態保持等)變化問題，也沒有考慮光纖受應力導致的性能變化問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種棒狀摻稀土光纖的封裝系統，用來保證棒狀摻稀土光纖有效均勻散熱且不引入應力，主要包括：摻稀土光纖、端帽組、導熱管、導熱液、導水管、液體和拉力控制裝置，所述端帽組包括端帽一和端帽二；導熱管位于導水管內，摻稀土光纖位于導熱管內，且摻稀土光纖的兩端和導熱管的兩端均分別連接端帽一內側和端帽二內側，導熱管兩端分別連接于端帽一和端帽二，端帽一和端帽二均有部分位于導熱管內，導熱管與摻稀土光纖之間注入導熱液，導水管與導熱管之間注入流動的液體，用于帶走端帽組和導熱管的熱量，使得摻稀土光纖均勻散熱，所述拉力控制裝置用于拉直該摻稀土光纖而不引入剪切力。

所述摻稀土棒狀光纖輸入端和輸出端分別熔接端帽，所述拉力控制裝置用于將光纖拉直而不引入剪切力，所述導熱管包裹住光纖，導熱管與光纖之間充入導熱液并密封，所述導水管包裹住兩端帽以及帶導熱管的光纖，在導水管內注入流動液體，帶走端帽組以及導熱管的熱量，保證棒狀摻稀土光纖有效均勻散熱且不引入應力。

進一步地，所述端帽一和端帽二的直徑均大于摻稀土光纖的直徑。

進一步地，所述摻稀土光纖為棒狀，垂直放置于端帽一和端帽二之間。

進一步地，所述導熱管為金屬導熱管，由導熱的金屬或者金屬合金構成。

進一步地，所述金屬導熱管為鋁導熱管或銅導熱管。

進一步地，所述導熱液為水，或導熱膠，或油。

進一步地，該封裝系統還包括密封膠一，所述導熱管通過密封膠一熔接于端帽組的橫截面上。

進一步地，該封裝系統還包括密封膠二，所述導水管通過密封膠二熔接于端帽組內側上。

進一步地，所述拉力控制裝置包括端帽固定裝置組，拉力可調裝置，X、Y 維光纖觀察裝置，X、Y維調節裝置。