[发明专利]一种光纤激光器中千瓦级包层光剥离器

说明书

本发明公开了一种光纤激光器中千瓦级包层光剥离器，该剥离器采用微通道水冷技术散热，可以实现千瓦级包层光的剥离；其包括热沉外壳、填胶孔、光纤、微通道、入水口、出水口；所述填胶孔设置在热沉外壳的内部，所述光纤设置在填胶孔内部中心处，所述微通道环绕光纤设置在填胶孔内，所述入水口和出水口设置在微通道两端；光纤的外表层用高折射率胶涂覆，高折射率胶填充满填胶孔。本发明的技术效果是：剥离千瓦级包层光时，散热均匀且温升低；以剥离1000瓦包层光为实例，其最高温度为297开，最低温度为287开，包层光剥离器能稳定安全的工作。

技术领域

本发明涉及光纤激光器装置技术领域，具体涉及一种光纤激光器中千瓦级包层光剥离器。

背景技术

光纤激光器系统中的包层光剥离器在去除残余泵浦光和高阶激光等包层光时，由于光热转换会产生大量的热影响系统性能，所以将热能高效的耗散成为当前的研究热点。国内外研究者提出不同的技术剥离包层光，包括高折射率胶法及酸腐蚀法等[(Wetter A,Faucher M,Sevigny B 2008 Proc.SPIE 6873 687327)，(Kliner A,Hou K C,M,Hupel C,Stelzner T,Schreiber T,Eberhardt R,Tünnermann A 2013 Proc.SPIE 861686160N-1)，(Babazadeh A,Nasirabad R R,Norouzey A,Hejaz K,Poozesh R,HeidariazarA,Golshan A H,Roohforouz A,Jafari S N T,Lafouti M 2014 Appl.optics 532611)]。高性能包层光剥离器要求功率衰减系数大、纤芯光传输损耗低和温升系数小，能在激光高功率输出下安全稳定地工作[(孙静，邹淑珍，陈寒，于海娟，王旭葆，林学春2017激光与光电子学进展54110001)]。但由于制备工艺的问题，国内外现有的包层光剥离器在处理千瓦级包层光时，会出现光纤前端几毫米范围内局部温度陡升现象，其发热集中问题有待进一步解决。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种光纤激光器中千瓦级包层光剥离器，

本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种光纤激光器中千瓦级包层光剥离器，包括热沉外壳、填胶孔、光纤、微通道、入水口和出水口，所述填胶孔轴向设置在所述热沉外壳的内部，所述光纤设置在所述填胶孔内部中心处，所述微通道环绕所述光纤设置在所述填胶孔内，所述入水口和出水口设置在所述微通道两端，所述光纤的外表层用高折射率胶涂覆，高折射率胶填充满所述填胶孔。

优选的，所述热沉外壳材料为金属铝，呈长方体形状，长120毫米、宽25毫米、高25毫米。

优选的，所述填胶孔呈圆台形，底面半径为10毫米，顶面半径为5毫米，长度为120毫米。

优选的，所述光纤长120毫米，用氢氟酸将其腐蚀成粗细不同的两段式；第一段为粗端光纤呈圆柱形，长60毫米，半径0.156毫米；第二段为细端光纤呈圆柱形，长55毫米，半径0.1毫米；两段光纤中间是呈圆台形的衔接段，底面半径0.156毫米，顶面半径0.1毫米，长5毫米。

优选的，所述微通道呈螺旋形，轴向长度为120毫米，匝数为30匝，外环半径9毫米，流道半径为0.5毫米，轴向节距为4毫米，径向节距为0.2毫米，螺旋手性为右旋。

优选的，所述入水口和出水口的规格尺寸相同，呈圆形，半径为0.5毫米。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明的包层光剥离器，首先通过将酸腐蚀法和高折射率胶法结合，可以大大提升包层光的光热转换效率；其次用氢氟酸将光纤包层腐蚀成粗细不同的两段式，可以使包层光在光纤轴向分布更加均匀，利于散热；最后采用微通道水冷技术，不仅可以解决光纤激光器中千瓦级包层光剥离器的散热问题，而且将冷却流道设计为螺旋形圆管道可以使冷却流道中的水流更平缓，从而通过水流均匀的带走热能。

附图说明