[实用新型]大功率水冷光纤装置

说明书

本实用新型涉及一种大功率水冷光纤装置。

随着光纤技术的发展，光纤传输光线的特性已在工业领域里得到了成功的应用。利用光纤进行光传输，首先须把光源发出的光功率输送进光纤中去，即光纤的光耦合。现有技术中的光纤耦合器有很多种，如透镜耦合器、光全息耦合器等。上述耦合器可用于功率较小的光耦合，但若将大功率的光输送进光纤中，由于耦合过程中耦合器的温度较高，而易使耦合器受损，影响耦合效率。

本实用新型的目的就是针对上述问题提供一种大功率水冷光纤装置，在进行大功率光耦合时，这种装置的耦合器因其内温度不高而不易受损，从而保证耦合效率。

本实用新型的技术方案是：一种大功率水冷光纤装置，包括具有光输入端和输出端的光纤及设于光纤输入端的光耦合器，其特殊之处是光耦合器外周设有冷却外套，冷却外套与光耦合器之间具有容装冷却水的夹层空间，冷却外套上设有与夹层空间相通的进水口和出水口。

上述光纤输入端径向外周也可设有通冷却水的夹层空间。

而且，还可在上述光纤上套设保护管，保护管与光纤之间具有通保护气的空间，光纤输出端设有聚焦头，聚焦头内设有与上述通保护气的空间联通的通道，该通道与聚焦头的光出口相通。

所述聚焦头可以由其内设聚焦镜的镜套，连接光纤输出端和镜套的连接座及设在镜套一端的光头构成。

上述镜套外周还可设有通冷却水的夹层空间。

而且，光纤输入端和输出端分别设有固定输入端和输出端的哈夫夹头。

本实用新型由于在光耦合器外周设有通冷却水的夹层空间，冷却水由进水口进入夹层空间后对光耦合器冷却并将吸收的热量从出水口带出，这样光耦合器在进行大功率耦合时其内温度不高而不易受损，从而保护耦合效率。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2的B-B剖视图。

参见图1～图3，本实用新型包括具有光输入端8和输出端23的光纤17，及设于光纤输入端8的光耦合器1，附图中的耦合器1由镜座3，设于镜座3内的耦合凸镜5、耦合凹镜6及设于镜座3内的光纤输入端面21构成，镜座3径向外周设有冷却外套7，冷却外套7与镜座3之间具有通冷却水的夹层空间2，冷却外套7上设有与夹层空间2相通的进水口4和出水口9。光纤输入端8径向外周还可设有通冷却水的夹层空间12，以避免大功率光耦合时输入端8发热。夹层空间1 2由固设于光纤输入端8的冷却外套11和冷却内套10之间的空间12构成，夹层外套11上设有进水口20和出水口13。光纤17的输出端23设有聚焦头25，聚焦头25由其内设聚焦镜26的镜套28，连接光纤输出端23和镜套28的连接座24及设在镜套28一端的光头30构成。光纤17上还可套设保护管16，保护管16一端套接在与冷却外套11联接的连接套15上，保护管16另一端套接在与连接座24联接的连接套36上。保护管16与连接套36与光纤17之间具有通保护气的空间18。聚焦头25内设有与上述空间18联通的通道33，该通道33与聚光头25的光出口32相通。保护气进口19设在连套15上。所通保护气既可以对光纤17起冷却作用，还可以对光工作起保护作用。

为了避免聚焦头25内因过热而损失聚焦镜26，还可在镜套28外周设通冷却水的夹层空间34，夹层空间34外套29上设有与夹层空间34相通的进水口27和出水口35。

本实用新型还可在光纤输入端8和输出端23分别设固定输入端8和输出端23的哈夫夹头14、22以替代用粘结剂固定光纤输入端和输出端的传统方法。这样不仅组装快捷，而且在更换光纤时拆卸方便。

本实用新型工作时光源发出的大功率光(激光)经耦合器1输送进光纤17中，并被传输到输出端23，由聚焦头25聚焦后作用在工件31上。上述过程中耦合、传输、聚焦等产生的热分别经水冷和气冷而冷却，从而避免耦合器1、聚焦头25、光纤17因过热受损。