[实用新型]一种无水化嵌入式散热系统及光纤激光器

说明书

本实用新型涉及一种无水化嵌入式散热系统及光纤激光器，所述散热系统设在光纤激光器内部，用于对光纤激光器进行散热，包括压缩机、冷凝器、节流阀和用于给冷凝器散热的散热风扇，所述节流阀、压缩机、冷凝器和光纤盘绕板通过铜管连接形成一个制冷循环；所述光纤盘绕板一面贴合半导体泵浦源，另一面表面设有盘旋槽；所述散热系统还设有回热器，所述回热器分别与冷凝器、节流阀与光纤盘绕板连接；光纤激光器，包括了上述的无水化嵌入式散热系统。本实用新型改善大功率光纤激光器的散热问题，占用空间小，能和激光器其他组件一起内置于机箱内，能同时给泵浦源和光纤降温，且不增加额外的安全问题。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，涉及无水化嵌入式散热系统及光纤激光器。

背景技术

光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，是第三代激光技术的代表。光纤激光器具体固体激光器和气体激光器无法比拟的优越性，如体积小、光束质量好、电光转化效率高、运行成本低等，具有巨大的应用价值和广阔的市场前景。

光纤激光器主要由半导体激光泵浦、掺杂光纤、谐振腔等组成。对于功率较小的光纤激光器，发热不大，只需要用风扇散热即可。对于大功率的光纤激光器，内部的电源、半导体泵浦源、光纤都会产生较大的热量，必须有散热装置给其散热。

大功率的半导体泵浦源一般采用贴合水冷板配合冷水机的形式散热，也有将压缩机系统的蒸发器做成冷板的形式，贴合泵浦源给其降温的形式。

对于大功率的光纤激光器，一般采用弯曲技术来获得单模激光输出。为了同时解决光纤的散热和弯曲，一般采用光纤盘绕板。光纤盘绕板由铝板加工而成，上面加工有盘旋槽，用于放置光纤。光纤盘绕板同时也作为热沉，给光纤散热。为了加大热沉的作用，光纤盘绕板一般做得较厚，重量较大。不管怎样，这种借助热沉自然散热的效果都不是很好。也有另外一种做法，将光纤盘绕板制成水冷板，即在其内部加工水流道，再配合冷水机来给光纤散热。这种方式的散热效果很好，但由于冷水系统需要的配件很多，因此激光器的体积会增加很大，有时甚至需要将冷水系统做成外接冷水机的形式。另外，光纤激光器很昂贵，且内部电路元件很多，一旦发生水泄露，会造成严重的损失。

因此，现有的用于给大功率光纤激光器的泵浦源和光纤散热的装置都存在一些不足，而且都只是单独给泵浦源或光纤散热，不能同时给两者散热。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无水化嵌入式散热系统。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种无水化嵌入式散热系统，所述散热系统设在光纤激光器内部，用于对光纤激光器进行散热，包括压缩机、冷凝器、节流阀和用于给冷凝器散热的散热风扇，其特征在于：所述节流阀、压缩机、冷凝器和光纤盘绕板通过铜管连接形成一个制冷循环；所述光纤盘绕板一面贴合半导体泵浦源，另一面表面设有盘旋槽；

所述散热系统还设有回热器，所述回热器分别与冷凝器、节流阀与光纤盘绕板连接。

进一步的，所述回热器设有独立的两个流道，其中一个流道两端连接光纤盘绕板的出口和压缩机的入口；另一流道两端连接光纤盘绕板的入口和冷凝器的出口。

进一步的，所述流道之间通过金属材料分隔。

进一步的，所述回热器与光纤盘绕板通过软管连接。

进一步的，所述软管为不锈钢软管或树脂软管。

进一步的，所述光纤盘绕板设有用于通过制冷剂的盘旋流道，盘旋流道两端口分别连接节流阀和回热器。

进一步的，所述光纤盘绕板还设有温度感应器。

进一步的，所述压缩机为直流变频压缩机，额定电压为12V、24V、36V或48V