一種光纖傳光束冷卻裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及半導體激光器技術領域，尤其涉及一種光纖傳光束冷卻裝置。該光纖傳光束冷卻裝置包括光纖傳光束以及套設在所述光纖傳光束的輸出端上的冷卻模塊，所述冷卻模塊包括冷卻模塊外殼，所述冷卻模塊外殼設有從其前端面連通至后端面的輸出端安裝孔，所述輸出端安裝孔與所述光纖傳光束的輸出端相適配，在所述冷卻模塊外殼的殼體壁中設有若干冷卻通道。該光纖傳光束冷卻裝置通過所述冷卻模塊既可以起保護光纖傳光束的輸出端的作用，又可以防止激光能量溢出引起封裝結構升溫而影響單管半導體激光器的正常使用，具有使用壽命長，體積小，操作簡單，成本低的優(yōu)點。
【專利說明】
一種光纖傳光束冷卻裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及半導體激光器技術領域，尤其涉及一種基于單管半導體激光器的光纖傳光束冷卻裝置。
【背景技術】
[0002]相比由巴條或者垂直陣列的堆棧制成陣列半導體激光器，單管半導體激光器不僅具有半導體激光器所具有的效率高、體積小、成本低等優(yōu)點，而且還具有散熱性能好、使用壽命長的優(yōu)點。但是單個單管的功率較低，往往達不到使用要求，而采用多個單管使用光纖傳光束進行能量輸出時，由于光纖傳光束輸出末端經(jīng)過剝皮處理后容易產(chǎn)生漏光的現(xiàn)象，當有大量光纖傳輸大量的能量時，光纖傳光束輸出末端產(chǎn)生的熱量將影響激光器的正常使用。
[0003]因此，針對以上不足，需要提供一種能夠增大單管激光器的輸出功率，提高激光器的使用穩(wěn)定性的光纖傳光束冷卻裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0004](一)要解決的技術問題
[0005]本實用新型要解決的技術問題是現(xiàn)有技術的單管激光器輸出功率小，激光器連續(xù)工作時穩(wěn)定性差的問題。
[0006](二)技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種光纖傳光束冷卻裝置，包括光纖傳光束以及套設在所述光纖傳光束的輸出端上的冷卻模塊，所述冷卻模塊包括冷卻模塊外殼，所述冷卻模塊外殼設有從其前端面連通至后端面的輸出端安裝孔，所述輸出端安裝孔與所述光纖傳光束的輸出端相適配，在所述冷卻模塊外殼的殼體壁中設有若干冷卻通道。
[0008]進一步地，所述冷卻模塊外殼為矩形環(huán)結構，在所述冷卻模塊外殼的上側殼體壁和/或下側殼體壁中分別設有若干冷卻通道。
[0009]進一步地，所述冷卻模塊外殼為矩形環(huán)結構，在所述冷卻模塊外殼中設有若干依次貫穿上側殼體壁、左側殼體壁和下側殼體壁的冷卻通道。
[0010]具體地，所述冷卻通道為直通道、U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。
[0011]具體地，所述冷卻模塊外殼與所述光纖傳光束的輸出端通過若干緊固件進行緊固。
[0012]進一步地，所述的光纖傳光束冷卻裝置還包括套設在所述光纖傳光束外部的封裝結構，所述封裝結構包括封裝結構本體，所述封裝結構本體設有從其前端面連通至后端面的光纖安裝孔。
[0013]具體地，所述封裝結構本體的前、后兩端對應設有光纖入口和光纖出口，在所述光纖出口處設有卡裝槽，所述光纖傳光束的輸出端端頭穿過所述光纖安裝孔伸出至所述封裝結構本體的外部，所述光纖傳光束的輸出端端尾卡裝在所述卡裝槽中。
[0014]具體地，所述光纖傳光束由多個光纖排列構成，在所述的多個光纖外部涂布有環(huán)氧膠固定層，在所述環(huán)氧膠固定層的外部套設有金屬保護套，所述封裝結構套設在所述金屬保護套的外部。
[0015]進一步地，所述光纖傳光束的輸出端的端口表面為研磨拋光面。
[0016](三)有益效果
[0017]本實用新型的上述技術方案具有如下優(yōu)點:
[0018]本實用新型所提供的光纖傳光束冷卻裝置，在光纖傳光束的輸出端套設冷卻模塊，在冷卻模塊的殼體壁中設置有若干的冷卻通道，其中所述冷卻模塊既可以起到保護光纖傳光束輸出端的作用，又可以防止由光的反射、散射而出現(xiàn)的熱效應，能夠對光纖傳光束的輸出端進行有效的降溫冷卻處理，進而使單管半導體激光器可以更加穩(wěn)定的連續(xù)工作， 提高單管半導體激光器的輸出功率。【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型光纖傳光束冷卻裝置的主視圖；
[0020]圖2是本實用新型光纖傳光束冷卻裝置的俯視圖；[0021 ]圖3是本實用新型光纖傳光束冷卻裝置的右視圖；
[0022]圖4是本實用新型光纖傳光束冷卻裝置的立體結構示意圖；
[0023]圖5是本實用新型光纖傳光束冷卻裝置的冷卻模塊示意圖；
[0024]圖6是本實用新型光纖傳光束冷卻裝置的封裝結構示意圖；
[0025]圖7是本實用新型光纖傳光束與封裝結構的裝配示意圖。[〇〇26]圖中:1:光纖傳光束；2:冷卻模塊;3:封裝結構；101:輸出端；102:輸入端;201:冷卻模塊外殼;202:輸出端安裝孔;203:進水口； 204:出水口； 201A:上側殼體壁;201B:下側殼體壁;201C:左側殼體壁;201D:右側殼體壁;301:封裝結構本體;302:光纖安裝孔;303:卡裝槽?！揪唧w實施方式】
[0027]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。 基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]如圖1-5所示，本實施例提供的光纖傳光束冷卻裝置包括光纖傳光束1以及套設在所述光纖傳光束1的輸出端101上的冷卻模塊2。[〇〇29]所述冷卻模塊2包括冷卻模塊外殼201，所述冷卻模塊外殼201設有從其前端面連通至后端面的輸出端安裝孔202,所述輸出端安裝孔202與所述光纖傳光束輸出端101相適配，在所述冷卻模塊外殼201的殼體壁中開設有若干冷卻通道，所述冷卻通道的兩端分別設有與外部相連通的進水口 203和出水口 204。在所述冷卻通道中通入冷卻水或冷卻液等具有冷卻功能的介質，就可以對工作時的光纖傳光束輸出端101進行有效冷卻。
[0030]具體來說，所述冷卻模塊外殼201為圓環(huán)結構、矩形環(huán)結構或橢圓環(huán)結構。[〇〇31]在本實施例中，所述冷卻模塊外殼201采用矩形環(huán)結構，設置在矩形環(huán)結構的冷卻模塊外殼中的冷卻通道可以有多種布置形式:[0〇32]第一種，在所述冷卻模塊外殼的上側殼體壁201A和下側殼體壁201B中分別設置若干冷卻通道，其中所述冷卻通道可以為直通道、U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。[〇〇33]第二種，在所述冷卻模塊外殼中開設有若干依次貫穿上側殼體壁201A、左側殼體壁201C和下側殼體壁201B的冷卻通道，其中所述冷卻通道可以為U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。[〇〇34]如圖5所示，在本實施例中，冷卻通道采用依次貫穿上側殼體壁201A、左側殼體壁 201C和下側殼體壁201B的U形通道，其冷卻通道的進水口 203和出水口 204均設置在冷卻模塊外殼的右側殼體壁201D上。采用U形通道不僅能夠提高冷卻液通過冷卻模塊外殼時的冷卻降溫能力，而且U形通道的制作工藝相對簡單，進而降低制造成本。
[0035]為了使所述冷卻模塊外殼201與所述光纖傳光束的輸出端101緊密貼合，最大限度的達到降低輸出端在熱效應的作用下產(chǎn)生的熱量，所述冷卻模塊外殼與所述光纖傳光束的輸出端通過若干緊固件進行緊固。[〇〇36]在本實施例中，所述緊固件采用緊固螺釘，即在所述冷卻模塊外殼201的外壁上設置若干第一螺紋孔，在所述輸出端101上設置若干與所述第一螺紋孔一一對應的第二螺紋孔，通過所述緊固螺釘依次穿過第一螺紋孔和第二螺紋孔，就能夠將冷卻模塊2與光纖傳光束的輸出端101進行緊固，操作方便，緊固效果好。[〇〇37]此外，所述的光纖傳光束冷卻裝置還包括套設在所述光纖傳光束1外部的封裝結構3,如圖6所示，所述封裝結構3包括封裝結構本體301，所述封裝結構本體301設有從其前端面連通至后端面的光纖安裝孔302。所述封裝結構本體301的前、后兩端對應設有光纖入口和光纖出口，所述的光纖入口、光纖出口分別與所述光纖傳光束1的輸入端、輸出端相適配。通過所述封裝結構3的設置，能夠對光纖傳光束本身起到很好的保護作用。[〇〇38]為了增加封裝結構3與光纖傳光束1安裝時的穩(wěn)定性，在所述封裝結構本體301的光纖出口處設有卡裝槽303,所述光纖傳光束輸出端101的端頭穿過所述光纖安裝孔伸出至所述封裝結構本體301的外部，所述光纖傳光束輸出端的端尾卡裝在所述卡裝槽303中。如圖7所示為光纖傳光束1與封裝結構3的裝配結構示意圖。
[0039]更進一步地，所述光纖傳光束1由多個光纖排列構成，在所述的多個光纖外部涂布有環(huán)氧膠固定層，在所述環(huán)氧膠固定層的外部套設有金屬保護套，所述封裝結構3套設在所述金屬保護套的外部。其中光纖傳光束1的輸出端101的外部套設所述冷卻模塊2,所述光纖傳光束1的輸入端102的每根光纖分別連接一個單管半導體激光器，采用光纖傳光束的形式進行能量輸出，實現(xiàn)了多個單管的集體能量輸出，克服了單個單管輸出時功率低的缺點，有效提高了單管半導體激光器的輸出功率。
[0040]此外，所述光纖傳光束的輸出端101的端口表面設置為研磨拋光面，這種研磨拋光面能夠降低光纖傳輸能量過程中光的反射、散射而造成的能量損失。
[0041]綜上所述，本實用新型提供一種光纖傳光束冷卻裝置，在光纖傳光束的外部套設封裝結構，在光纖傳光束的輸出端外部套設冷卻模塊，其中所述冷卻模塊的外壁中設置若干的冷卻通道，通過所述冷卻模塊既可以起保護光纖傳光束輸出端的作用，又可以防止激光能量溢出引起封裝結構升溫而影響單管半導體激光器的正常使用。因此，這種基于單管半導體激光器的光纖傳光束冷卻裝置具有使用壽命長，體積小，操作簡單，成本低的優(yōu)點，能夠使單管半導體激光器應用于特殊需求的激光加工領域。
[0042]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0043]在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。 對于本領域的普通技術人員而言，可視具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0044]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解: 其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:包括光纖傳光束以及套設在所述光纖傳光束的輸出端上的冷卻模塊，所述冷卻模塊包括冷卻模塊外殼，所述冷卻模塊外殼設有從其前端面連通至后端面的輸出端安裝孔，所述輸出端安裝孔與所述光纖傳光束的輸出端相適配，在所述冷卻模塊外殼的殼體壁中設有若干冷卻通道。2.根據(jù)權利要求1所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻模塊外殼為矩形環(huán)結構，在所述冷卻模塊外殼的上側殼體壁和/或下側殼體壁中分別設有若干冷卻通道。3.根據(jù)權利要求1所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻模塊外殼為矩形環(huán)結構，在所述冷卻模塊外殼中設有若干依次貫穿上側殼體壁、左側殼體壁和下側殼體壁的冷卻通道。4.根據(jù)權利要求1所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻通道為直通道、U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。5.根據(jù)權利要求1所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:所述冷卻模塊外殼與所述光纖傳光束的輸出端通過若干緊固件進行緊固。6.根據(jù)權利要求1所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:還包括套設在所述光纖傳光束外部的封裝結構，所述封裝結構包括封裝結構本體，所述封裝結構本體設有從其前端面連通至后端面的光纖安裝孔。7.根據(jù)權利要求6所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:所述封裝結構本體的前、后兩端對應設有光纖入口和光纖出口，在所述光纖出口處設有卡裝槽，所述光纖傳光束的輸出端端頭穿過所述光纖安裝孔伸出至所述封裝結構本體的外部，所述光纖傳光束的輸出端端尾卡裝在所述卡裝槽中。8.根據(jù)權利要求6所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:所述光纖傳光束由多個光纖排列構成，在所述的多個光纖外部涂布有環(huán)氧膠固定層，在所述環(huán)氧膠固定層的外部套設有金屬保護套，所述封裝結構套設在所述金屬保護套的外部。9.根據(jù)權利要求1所述的光纖傳光束冷卻裝置，其特征在于:所述光纖傳光束的輸出端的端口表面為研磨拋光面。
【文檔編號】H01S5/024GK205583367SQ201620341839
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】曹銀花, 張彥, 邱運濤, 張雨桐, 李景, 王智勇
【申請人】北京工業(yè)大學