[發明專利]光纖激光器

在審

• 申請號: 202210813675.2
• 申請日: 2022-07-11
• 公開（公告）號: CN115102014A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 郭超;董克功;趙鵬飛;李峰云;舒強;楚秋慧;張昊宇;閆玥芳;李好;歐光亮;黎沁;林宏奐;王建軍;景峰
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042;H01S3/067
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 呂露

本申請提供一種光纖激光器，光纖激光器包括：導熱件，具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；光纖槽，設于第一表面，光纖槽內容納有光纖；多個第一均熱板，間隔設于第二表面；多個翅片，分布于多個第一均熱板，每個第一均熱板上間隔布置多個翅片；第一表面和多個第一均熱板上均設有多個元器件安裝位，每個元器件安裝位上均固定有元器組件。這種結構的光纖激光器在不增加整體結構體積的同時增大散熱面積；同時，分散元器件安裝位置，使得產熱源強制分散、整體激光器的熱量均勻化，達到了在風冷散熱條件下提高高功率光纖激光器散熱效率的目的。

技術領域

本申請涉及激光器技術領域，具體而言，涉及一種光纖激光器。

背景技術

隨著光纖激光器輸出功率的增加，光纖激光器系統工作的熱負載也越來越高。傳統的高功率光纖激光器通常采用將元器件固定在冷板，然后在冷板內部刻槽通循環冷卻液來將系統的熱量帶走。液冷激光器體積龐大、重量大，用電量高，所以無法應用于一些特殊應用場景如航空、航天、野外作業等環境。

采用風冷翅片散熱的激光器，其結構更加輕便靈活，但是傳統的風冷激光器熱交換效率低，無法滿足高功率光纖激光器的散熱需求。

發明內容

本申請實施例提供一種光纖激光器，有效提高風冷激光器的散熱效率。

本申請提供一種光纖激光器，包括：導熱件，具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；光纖槽，設于所述第一表面，所述光纖槽內容納有光纖；多個第一均熱板，間隔設于所述第二表面；多個翅片，每個所述第一均熱板上間隔布置多個所述翅片；所述第一表面和每個所述第一均熱板上均設有多個元器件安裝位，每個所述元器件安裝位上均固定有元器組件。

上述技術方案中，在導熱件上設置多個第一均熱板并在每個第一均熱板上設置多個翅片，導熱件和第一均熱板上均設置元器件安裝位，多個第一均熱板相當于形成導熱件的一級翅片結構，導熱件將光纖和部分元器件產生的熱量導入第一均熱板，第一均熱板將導熱件的熱量迅速帶走并均勻分散后傳導至翅片然后散出，第一均熱板、導熱件和翅片相互配合對光纖及部分元器件散熱，有效增加了散熱面積并提高光纖散熱效率；均熱板的設置有效降低了激光器對制冷系統的需求；同時，在第一均熱板上設置多個元器件安裝位，第一均熱板能夠對設置在第一均熱板上的元器件所產生的熱量迅速帶走分散并傳導至翅片，相較于將所有元器件安裝在導熱件上的結構，本申請有效避免發熱元器件集中，且通過第一均熱板快速將熱量均化分散開，避免元器件產生的熱量在原處聚集而燒壞元器件，第一均熱板和翅片的組合結構有效提高整體激光器的散熱效率；同時，整體結構緊湊，最大化利用空間，有效減小激光器體積。

在一些實施例中，多個所述翅片分布于所述第一均熱板的一側，多個所述元器件安裝位分布于所述第一均熱板的另一側。翅片和元器件安裝位分布于第一均熱板的兩面，避免彼此之間形成安裝位置干涉，便于翅片和元器組件組裝。

在一些實施例中，所述光纖激光器還包括：第一導熱板，與所述第一均熱板相貼合，所述第一導熱板與多個所述元器件安裝位位于所述第一均熱板的相對兩側，所述第一導熱板遠離所述第一均熱板的一側分布多個所述翅片。

設置與第一均熱板相貼的第一導熱板，對第一均熱板起到輔助支撐作用，元器件安裝位和翅片分別安裝于第一導熱板和第一均熱板，避免在第一均熱板上設置過多安裝位而破壞第一均熱板的結構穩定性。

在一些實施例中，所述第一均熱板與所述第一導熱板之間、所述第一均熱板與所述導熱件之間設有導熱層。設置導熱層保證了第一均熱板和第一導熱板之間以及第一均熱板和導熱件的熱傳導性。

在一些實施例中，所述第一均熱板的材質為真空腔均熱板。真空腔均熱板的導熱率高，可在極短的時間內將局部大熱流密度傳至遠端，可將需要強制液冷的功率密度水平勻化至強制風冷的功率密度水平，極大的降低了高功率激光器對制冷系統的需求。