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雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:11054905閱讀:942來源:國知局
雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu)的制造方法與工藝

本實用新型涉及連續(xù)光纖激光器技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu)。



背景技術(shù):

目前市面上的連續(xù)光纖激光器模組均采用單諧振腔單方向泵浦結(jié)構(gòu),由于結(jié)構(gòu)設(shè)計以及散熱限制,一般最大輸出功率都在1000瓦左右。為了提高輸出功率,通常會采取多個激光器單模組組合,輸出端通過合束器并聯(lián)輸出。這樣的做法不僅會降低光束質(zhì)量,同時也會造成體積過于龐大不易搬運及存儲,并且額外的器件使用也會導(dǎo)致成本大幅度提高。雙向泵浦激光器可以在保證光束質(zhì)量的同時巧妙的解決單模組激光器輸出功率瓶頸問題。

雙向泵浦單模組在提高輸出功率的同時,也意味著需要處理更多的散熱問題。熱處理方面的最大挑戰(zhàn)通常來自于增益光纖,過熱的增益光纖會降低泵浦功率的吸收而影響輸出功率。好的光束質(zhì)量意味著輸出光斑模式要盡可能低,即要求光纖激光系統(tǒng)能夠有效的濾掉高階模式。同時,光纖激光器通常在高溫,高濕度多塵的環(huán)境中進行工業(yè)加工,增益光纖及關(guān)鍵焊接點長期在這種環(huán)境中容易老化影響光束質(zhì)量以及輸出效率。因此如何有效冷卻,隔離,繞盤光纖對于提高光纖激光器的輸出功率以及光斑質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有增益光纖繞線結(jié)構(gòu)所存在的上述技術(shù)問題而提供一種雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu),這種雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu)具有散熱平衡,光纖長度靈活,輸出光斑質(zhì)量可控,防塵防濕等優(yōu)點。

本實用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):

雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu),包括雙向泵浦光纖繞線盤,所述雙向泵浦光纖繞線盤的一面分為器件安裝區(qū)域和增益光纖模塊區(qū)域,所述增益光纖模塊區(qū)域分為中心刻槽區(qū)域、外部刻槽區(qū)域以及位于中心刻槽區(qū)域和外部刻槽區(qū)域之間的光面區(qū)域;所述器件安裝區(qū)域位于所述外部刻槽區(qū)域四周,在所述器件安裝區(qū)域的四周設(shè)置有密封槽,用于放置密封圈,上面安裝蓋板將所述雙向泵浦光纖繞線盤全部密封起來;在所述雙向泵浦光纖繞線盤四周設(shè)置有若干通孔,用于無源光纖出入。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中,所述中心刻槽區(qū)域為圓環(huán)形,所述外部刻槽區(qū)域為波浪環(huán)形刻槽區(qū)域。

由于采用如上的技術(shù)方案,本實用新型與現(xiàn)有繞線盤相比,具有如下優(yōu)點:

1.熱負載平衡。在雙向泵浦結(jié)構(gòu)中,增益光纖由于兩端均有入射的泵浦光源,增益光纖兩端熱負載要明顯強于中心區(qū)域。因此在增益光纖模塊設(shè)計中,光纖先順著深刻槽繞至內(nèi)部刻槽區(qū)域,半徑逐漸減小。然后跳轉(zhuǎn)至光面區(qū)域進行繞圈,然后從外部刻槽區(qū)域繞出,半徑逐漸增加。這種設(shè)計保證了光纖兩端熱負載較重區(qū)域在刻槽內(nèi)部得到有效散熱。

2.結(jié)構(gòu)緊湊,光纖長度靈活可變。本實用新型將光面繞線盤和刻槽繞線盤結(jié)合在一起:光纖長度可以通過內(nèi)部光面繞線盤區(qū)域調(diào)節(jié),而熱負載較高區(qū)域光纖由于放置在刻槽內(nèi)因此也得到了有效的冷卻。繞線盤的尺寸也比單一的全刻槽繞線盤設(shè)計要緊湊一些。

3.外部刻槽區(qū)域采用波浪環(huán)形刻槽區(qū)域設(shè)計,有效去除高階模式。不同的繞圈半徑,可以有效濾出不同的特定高階模式,因此輸出光斑質(zhì)量會更接近單模。

4.獨特的疊層刻槽設(shè)計。與傳統(tǒng)的設(shè)計不同,增益光纖不是通過光纖上層跳入內(nèi)部,而是通過下層的深刻槽從光纖下部繞入。這種設(shè)計的優(yōu)點可以幫助熱負載較重的光纖貼近槽面得到全面的散熱。

5.獨特的密封設(shè)計,降低外部環(huán)境影響。本設(shè)計采用密封圈和蓋板將內(nèi)部光纖和焊接點密封在繞線盤里。因此對于外部壞境溫度以及濕度有一定的隔絕性,可以降低結(jié)露發(fā)生,并防止灰塵進入提高激光器的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實用新型雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

參見圖1,圖中所示的雙向泵浦光纖繞線盤結(jié)構(gòu),包括雙向泵浦光纖繞線盤100,雙向泵浦光纖繞線盤100的一面分為器件安裝區(qū)域110和增益光纖模塊區(qū)域,增益光纖模塊區(qū)域分為中心刻槽區(qū)域120、外部刻槽區(qū)域130以及位于中心刻槽區(qū)域120和外部刻槽區(qū)域130之間的光面區(qū)域140;器件安裝區(qū)域110位于外部刻槽區(qū)域130四周,在器件安裝區(qū)域110的四周設(shè)置有密封槽150,用于放置密封圈,上面安裝蓋板將所述雙向泵浦光纖繞線盤100密封起來;在雙向泵浦光纖繞線盤100四周設(shè)置有若干通孔160,用于無源光纖出入。

中心刻槽區(qū)域120為圓環(huán)形,外部刻槽區(qū)域130為波浪環(huán)形刻槽區(qū)域。

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