[发明专利]具有冷却功能的光纤耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及信号传输设备制造技术领域，特别涉及一种具有冷却功能的光纤耦合器。

背景技术

近年来，随着更多的科研材料、科研精力投入到光纤激光器的研究，光纤激光器核心元器件光纤耦合器的制作也渐渐被科研人员所掌握和使用，但是，一系列附带的技术问题也随即产生，如：如何解决光纤耦合器散热这一相关问题。尤其在高功率光纤激光器的生产和使用中这一现象不可避免。传统技术中将耦合器两端固定在封装外壳上，固定连接处采用与热沉块（通常为金属铜）相连以便散热，而耦合器将悬空在封装壳内以避免与封装壳内部直接接触，封装壳内为氮气或空气。但此方法利用两端连接处进行固体导热散热由于换热面积小而效果不明显，悬空的耦合区瞬间积蓄的散热仍然无法通过有效导出，对于系统的热稳定性效果不明显。同时，固定在封装壳上的输出和输入光纤因振动会直接引起耦合区内熔融的耦合光纤产生振动，给系统带来一定的危险性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种冷却效果好的具有冷却功能的光纤耦合器。

根据本发明实施例的具有冷却功能的光纤耦合器，包括：壳体，所述壳体由封装材料制成，所述壳体具有冷却腔，所述冷却腔具有用于供光纤通过的通孔；光纤耦合区，所述光纤耦合区设在所述冷却腔内，用于将至少两根光纤进行耦合，所述光纤耦合区的外表面与所述冷却腔的内壁间隔开；以及导热体，所述导热体充盈于所述冷却腔内，且所述导热体分别与所述光纤耦合区的外表面和所述冷却腔的内壁接触。

根据本发明实施例的具有冷却功能的光纤耦合器，壳体的冷却腔内设有分别与壳体的冷却腔的内壁面和光纤耦合器的外表面相连的导热体。由此，通过导热体将光纤耦合器上的热量传导至壳体上，并由壳体将热量散发至空气中，便于快速的对该光纤耦合器进行散热。导热体将该光纤耦合器与壳体的内壁隔开，且导热体采用折射率较低的材料制成，避免导热体或壳体影响光纤耦合器的信号传输，提高了该光纤耦合器的稳定性。此外，导热体与该光纤耦合器相连，有效的降低了光纤耦合器的震动，进一步地提高了该光纤耦合器的稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的具有冷却功能的光纤耦合器，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述壳体包括上盖板和下盖板，所述上盖板的下表面具有第一凹槽且所述下盖板的上表面具有第二凹槽，所述上盖板盖在所述下盖板上以便所述第一凹槽和第二凹槽形成所述冷却腔。由此，简化了壳体的结构，提高了壳体的成型和装配效率，并降低了壳体的成本。

此外，根据本发明的一个实施例，所述导热体的折射率小于或等于光纤的折射率。由此，保证了导热体与光纤的折射率匹配，不影响耦合效率和光的传输。

进一步地，根据本发明的一个实施例，所述导热体为液态导热体。由此，结构简单效果好，提高了冷却装置的安装效率。此外，由于液态导热体具有价格便宜等优点，还降低了冷却装置的生产成本。

此外，根据本发明的一个实施例，所述导热体为固态导热体。由此，有效的避免该光纤耦合器与壳体的冷却腔的内壁面接触，而且，还可以有效的避免光纤耦合器震动，提高了光纤耦合器的冷却效率，进一步地减小了因温度过高引起的信号传输部稳定的现象。

有利地，根据本发明的一个实施例，所述壳体由紫铜制成。由此，便于快速地将光纤耦合器传导至壳体的热量散发至空气中，提高了壳体的换热性能，进一步地提高了冷却装置的换热效率。

根据本发明的一个实施例，所述壳体为长方体。由此，便于壳体的成型和装配，提高了壳体的装配效率。此外，还便于冷却装置的稳定存放，提高了冷却装配的稳定性和空间利用率，便于安装和运输。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一个实施例的具有冷却功能的光纤耦合器的剖面示意图；

图2是本发明的一个实施例的具有冷却功能的光纤耦合器的左视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。