一种激光增益光纤放大器制造技术

本申请涉及光纤领域，特别是涉及一种激光增益光纤放大器，包括水冷光纤盘，水冷光纤盘上设有连通的光纤槽和方槽，增益光纤和石英端帽分别位于光纤槽和方槽内部，且增益光纤通过柔性导热胶固定在光纤槽内，光纤槽首尾两侧均设有用于固定止流片的卡槽，本申请能对增益光纤进行高效冷却，有效提升放大器的可靠性及稳定性，实现光纤激光高光束质量输出。实现光纤激光高光束质量输出。实现光纤激光高光束质量输出。

【技术实现步骤摘要】
一种激光增益光纤放大器


[0001]本申请涉及光纤领域，特别是涉及一种激光增益光纤放大器。

技术介绍

[0002]高功率光纤激光器是一种以掺杂光纤作为激光介质的新型激光器，具有高功率、高光束质量、高效率等诸多特点，在工业加工和科研方面有着广泛的应用。其中，增益光纤放大器是高功率光纤激光器不可缺少的部分，高功率光纤激光器工作时，增益光纤中传输的激光能量比较大，会产生大量热量，使增益光纤纤芯和光纤包层烧坏，从而影响激光出光功率及稳定性，甚至造成激光器烧坏，所以在高功率情况下，需要对增益光纤进行高效冷却。
[0003]现大多在水冷光纤盘上刻光纤槽，将增益光纤放置在光纤槽中进行水冷散热，但水冷光纤盘上的光纤槽受限于机械加工的精度，无法使整个光纤圆周紧贴在水冷光纤盘上，需要在增益光纤和光纤槽之间填充高导热系数材料，而市面上常用的高导热材料有导热硅脂、高导热金属粉(铜、铝)、铟箔等，其中导热硅脂长期高温使用导热效果会降低，导热金属粉不易于封装，铟箔包裹增益光纤，无法保证铟箔能够紧贴光纤圆周，冷却效果不好。
[0004]另外，位于光纤槽内的增益光纤需用压片或者盖板进行压紧固定，而压片或者盖板的挤压会增加增益光纤的损耗或对增益光纤造成不可逆的损伤风险。
[0005]综上，针对相关技术中存在的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]基于此，本申请提供一种能对增益光纤进行高效冷却，有效提升放大器的可靠性及稳定性，实现光纤激光高光束质量输出的激光增益光纤放大器。
[0007]本申请提供一种激光增益光纤放大器，包括水冷光纤盘，所述水冷光纤盘上设有连通的光纤槽和方槽，增益光纤和石英端帽分别位于光纤槽和方槽内部，且增益光纤通过柔性导热胶固定在光纤槽内，光纤槽首尾两侧均设有用于固定止流片的卡槽。
[0008]具体的，所述柔性导热胶选用聚四氟乙烯。
[0009]具体的，所述光纤槽以螺旋线的形式盘刻在水冷光纤盘上，方槽位于光纤槽螺旋线的外末端，所述石英端帽位于增益光纤的外末端。
[0010]具体的，所述水冷光纤盘尺寸为220mmX220mm，冷却管道尺寸为5mmX10mm，所述卡槽分设于增益光纤一端距离石英端帽后方15mm处以及增益光纤另一端距离熔接点后15mm处。
[0011]具体的，所述水冷光纤盘上设有冷却管道和连接冷却通道的水接头，所述冷却管道位于光纤槽下方。
[0012]具体的，所述水冷光纤盘中部设有安装泵浦激光器、合束器和泵浦保护器，泵浦激光器安装面和水冷光纤盘之间设有隔热垫，紧贴泵浦激光器处设有热敏电阻，TEC和热敏电阻连接。
[0013]具体的，所述泵浦激光器下方开有安装槽，TEC安装在安装槽内，TEC和热敏电阻连接至温控板。
[0014]具体的，所述水冷光纤盘的背面设有导线槽，导线槽内设有第一过线孔和第二过线孔，连接热敏电阻的导线和连接TEC的导线均穿过第一过线孔并铺设在导线槽内，连接泵浦激光器电极的导线穿过第二过线孔并铺设在导线槽内，用于与导线连接的接线柱固定在水冷光纤盘上。
[0015]具体的，还包括线槽盖板，所述线槽盖板安装并覆盖在导线槽上。
[0016]相较现有技术，本技术具有以下的特点和有益效果：
[0017]1、通过光纤槽首尾两侧的卡槽固定止流片，使止流片可对光纤槽内融化的柔性导热胶进行遮挡，保证柔性导热胶的填充效果，当柔性导热胶冷却至常温后，可取下光纤槽两侧的止流片，整体操作流程单，不会对增益光纤造成损伤，实操效果好；
[0018]2、柔性导热胶温度降低后，粘度会随着升高，使增益光纤完全可包裹在柔性导热胶内，保证整个光纤可紧贴在水冷光纤盘上，通过柔性导热胶可及时将增益光纤热量传递给水冷光纤盘，方便之后对增益光纤进行水冷散热，有效提升放大器的可靠性及稳定性，实现光纤激光高光束质量输出的激光增益光纤放大器；
[0019]3、通过隔热垫隔绝泵浦激光器和水冷光纤盘，避免泵浦激光器与水冷光纤盘接触，以便后续可通过热敏电阻和泵浦激光器下方的TEC对泵浦激光器进行控温。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术的结构示意图；
[0022]图2为图1的后侧结构示意图；
[0023]图3为本技术增益光纤与水冷光纤盘的截面图。
[0024]附图标记：1、水冷光纤盘；2、泵浦激光器；3、合束器；4、泵浦保护器；5、增益光纤；6、端帽；7、止流片；8、TEC；9、隔热垫；10、柔性导热胶；11、热敏电阻；12、水接头；13、接线柱；14、第一过线孔；15、第二过线孔；16、导线槽；17、线槽盖板；18、卡槽；20、光纤槽；22、冷却管道。
具体实施方式
[0025]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本申请保护的范围。
[0026]本领域技术人员应理解的是，除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的
连接，不管是直接的还是间接的；术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本技术的限制。
[0027]参考图1
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图3，在本申请实施例中提供了一种激光增益光纤放大器，包括水冷光纤盘1，水冷光纤盘1上设有连通的光纤槽20和方槽，增益光纤5和石英端帽6分别位于光纤槽20和方槽内部，且增益光纤5通过柔性导热胶10固定在光纤槽20内，光纤槽20首尾两侧均设有用于固定止流片7的卡槽18，止流片7可阻止柔性导热胶10流出，柔性导热胶10选用聚四氟乙烯，柔性导热胶10不会对增益光纤5造成损伤，且其导热性好，能及时将增益光纤5热量传递给水冷光纤盘1，水冷光纤盘1上设有冷却管道22和连接冷却通道的水接头12，水接头12位于水冷光纤盘1侧面，冷却管道22位于光纤槽20下方，水冷光纤盘1上的水通道可及时将热量带走，保证高功率下增益光纤5能够正常工作。
[0028]具体的，光纤槽20以螺旋线的形式盘刻在水冷光纤盘1上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光增益光纤(5)放大器，其特征在于，包括：水冷光纤盘(1)，所述水冷光纤盘(1)上设有连通的光纤槽(20)和方槽，增益光纤(5)和石英端帽(6)分别位于光纤槽(20)和方槽内部，且增益光纤(5)通过柔性导热胶(10)固定在光纤槽(20)内，光纤槽(20)首尾两侧均设有用于固定止流片(7)的卡槽(18)。2.根据权利要求1所述的一种激光增益光纤(5)放大器，其特征在于，所述柔性导热胶(10)选用聚四氟乙烯。3.根据权利要求1所述的一种激光增益光纤(5)放大器，其特征在于，所述光纤槽(20)以螺旋线的形式盘刻在水冷光纤盘(1)上，方槽位于光纤槽(20)螺旋线的外末端，所述石英端帽(6)位于增益光纤(5)的外末端。4.根据权利要求1所述的一种激光增益光纤(5)放大器，其特征在于，所述水冷光纤盘(1)尺寸为220mmX220mm，冷却管道(22)尺寸为5mmX10mm，所述卡槽(18)分设于增益光纤(5)一端距离石英端帽(6)后方15mm处以及增益光纤(5)另一端距离熔接点后15mm处。5.根据权利要求1所述的一种激光增益光纤(5)放大器，其特征在于，所述水冷光纤盘(1)上设有冷却管道(22)和连接冷却通道的水接头(12)，所述冷却管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玉凤，何哲，
申请(专利权)人：杭州奥创光子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：