[发明专利]光纤冷却装置和光纤激光装置

说明书

光纤冷却装置(5)具有壳体(33)、液状金属(M)以及冷却器装置(37)。壳体(33)收纳有第1光纤(17)的一部分和第2光纤(19)。液状金属(M)配置于壳体(33)内。冷却器装置(37)对液状金属(M)进行冷却。

技术领域

本发明涉及光纤冷却装置和光纤激光装置。

背景技术

开发有使用了光缆作为激光的介质的激光装置即所谓的光纤激光装置。光纤激光装置是通过激励光从半导体激光器等激励光源入射到添加于光纤的纤芯中的稀土类离子等激光介质而使激光振荡或放大的装置。

这里，包含于光纤的激光活性物质通过吸收激励光而发热。从激励光向激光的转换效率由于该发热而发生变化，因此优选使光纤的温度恒定以进行激光的稳定输出。此外，近年来，激光振荡器的高输出化不断发展，因此存在光纤内的发热量增大而受损的情况。

尤其是近年来，为了加工的高速化(提高生产性)，需要更高输出的光纤激光器。激光器通常通过提高激励光源输出来增加激光器输出。但是，伴随着光激励光源输出增加，发热也同时增加。例如，在添加有Er的氟化物光纤的波长2.8μm频带的激光振荡中，波长转换量子效率为30％左右，其余的70％作为无助于振荡的能量而最终成为热。而且，氟化物光纤会在大约摄氏300度的温度下软化，因此伴随着激光器的高输出化，无法忽视热影响。

即，如何冷却光缆是发挥稳定的激光特性和放大特性等的重要课题。

因此，光纤装置通常具有冷却装置(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-23274号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的光纤冷却装置中，使光纤隔着金属制的散热部件与散热器紧密接触。在该装置中，作为散热部件，虽然铜或铝这样的金属的导热优异，但由于是固体，因此需要根据冷却对象的形状而进行加工。此外，对于固体金属，要求高加工精度，因此密合性有可能不充分。

在这种情况下，不能有效地冷却光纤。

另外，树脂和润滑脂虽然密合性高，但导热低，因此冷却性差。

本发明的目的在于，提高光纤冷却装置的冷却性能。

用于解决课题的手段

以下，作为用于解决课题的手段，对多个方式进行说明。这些方式能够根据需要而任意组合。

本发明的一个方式的光纤冷却装置具有收纳部、液状金属以及冷却装置。

收纳部收纳有光纤的至少一部分。

液状金属配置于收纳部内。

冷却装置对液状金属进行冷却。

在该装置中，对光纤进行冷却的性能提高。这是因为，液状金属在常温下呈液状，因此与光纤的密合性优异，导热好(例如，为水的大约27.5倍)。因此，光纤冷却装置的冷却性能提高。

光纤可以具有第1光纤、第2光纤以及两者的连接部。

连接部可以收纳于收纳部。

在该装置中，高效地进行光纤的冷却。这是因为，连接部是发热最多的部分。

光纤冷却装置还可以具有循环装置，该循环装置使液状金属从收纳部流出并返回。

冷却装置可以在循环装置的一部分对液状金属进行冷却。

在该装置中，设置冷却装置的自由度提高。