[发明专利]散热件及光纤激光器

说明书

本申请涉及激光器技术领域，具体而言，涉及一种散热件及光纤激光器，包括本体和冷却介质；所述本体为筒状，在所述本体的外壁上形成有用于安装器件的平面，在所述本体的外壁上还形成有沿所述本体的周向螺旋延伸的光纤跑道；在所述本体内形成有容纳腔，所述冷却介质设置于所述容纳腔内。本申请的目的在于针对目前主体、椎体等形式的散热装置，没有考虑器件的安装和光纤熔点的放置，无法实现器件和光纤的一体化集成的问题，提供一种散热件及光纤激光器。

技术领域

本申请涉及激光器技术领域，具体而言，涉及一种散热件及光纤激光器。

背景技术

光纤激光器具有效率高、光束质量好、结构紧凑等优点，在激光加工（焊接、切割）、医疗、遥感以及军事领域极具应用前景。光纤激光器一般由种子光源、泵浦光源、合束或集束器件及增益光纤构成。根据激光器的产生原理，泵浦光源的能量只有一部分转换为激光，还有一部分的泵浦能量以热的形式通过光纤或其他器件散发出来。合束或者集束器因为工艺问题，也会有一部分光在它们内部转化为热。这些热会引起增益光纤或器件温度过高，从而烧毁增益光纤和器件或者影响光纤和器件性能，因此，如何对增益光纤和器件进行有效的冷却是光纤激光器的关键技术。

目前，光纤激光器散热装置布局主要是将增益光纤盘绕在刻有跑道的金属柱体、椎体外表面上或者内表面上，在散热装置内留有液体通道，通过冷却液的循环带走光纤的热量，实现增益光纤的均匀散热和温度控制。但这种布局只考虑了增益光纤的盘绕，没有考虑器件的安装和光纤熔点的放置，无法实现器件和光纤的一体化集成。

发明内容

本申请的目的在于针对目前主体、椎体等形式的散热装置，没有考虑器件的安装和光纤熔点的放置，无法实现器件和光纤的一体化集成的问题，提供一种散热件及光纤激光器。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

本申请的一个方面提供一种散热件，包括本体和冷却介质；

所述本体为筒状，在所述本体的外壁上形成有用于安装器件的平面，在所述本体的外壁上还形成有沿所述本体的周向呈三维螺旋状延伸的光纤跑道；在所述本体内形成有容纳腔，所述冷却介质设置于所述容纳腔内。

可选地，所述本体的横截面为腰形。

该技术方案的有益效果在于：这使得本体的两侧均形成有较大平面，为更多器件提供安装位置；且，使本体的横截面均为腰型，本体形状相对规则，更容易成型。

可选地，所述冷却介质包括位于所述容纳腔内并相互隔离设置的冷却液和相变介质，以在冷却液与所述相变介质之间进行热量交换，在所述本体上形成有供所述冷却液流入及流出所述容纳腔的开口，所述开口能够闭合。

该技术方案的有益效果在于：无需携带制冷设备持续为冷却液换热，节省了平台设备的空间。

可选地，所述相变介质位于靠近所述外壁的一侧。

该技术方案的有益效果在于：这使得相变介质能够更好的吸收位于外壁上的增益光纤和器件散发出的热量，提高散热效率。

可选地，在所述容纳腔内设置有孔隙支撑结构，所述相变介质填充于所述孔隙支撑结构内。

该技术方案的有益效果在于：这样由于孔隙支撑结构制成各部分相变介质，使相变介质能够较平均的分散于本体内，进而使各部位的增益光纤和器件均能够获得较好的散热效果。

可选地，所述光纤跑道包括直线段跑道和弧线段跑道，所述直线段跑道形成于所述平面上，所述弧线段跑道形成于所述本体的弧形面上；

在轴向上所述本体包括依次连接的第一散热段、过渡段和第二散热段，所述第一散热段上的弧线段跑道在所述本体上的横截面上的投影的半径为R1，所述第二散热段上的弧线段跑道在所述本体上的横截面上的投影的半径为R2，且R1＜R2；