一种光纤传光束冷却装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种光纤传光束冷却装置。该光纤传光束冷却装置包括光纤传光束以及套设在所述光纤传光束的输出端上的冷却模块，所述冷却模块包括冷却模块外壳，所述冷却模块外壳设有从其前端面连通至后端面的输出端安装孔，所述输出端安装孔与所述光纤传光束的输出端相适配，在所述冷却模块外壳的壳体壁中设有若干冷却通道。该光纤传光束冷却装置通过所述冷却模块既可以起保护光纤传光束的输出端的作用，又可以防止激光能量溢出引起封装结构升温而影响单管半导体激光器的正常使用，具有使用寿命长，体积小，操作简单，成本低的优点。
【专利说明】
一种光纤传光束冷却装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种基于单管半导体激光器的光纤传光束冷却装置。
【背景技术】
[0002]相比由巴条或者垂直阵列的堆栈制成阵列半导体激光器，单管半导体激光器不仅具有半导体激光器所具有的效率高、体积小、成本低等优点，而且还具有散热性能好、使用寿命长的优点。但是单个单管的功率较低，往往达不到使用要求，而采用多个单管使用光纤传光束进行能量输出时，由于光纤传光束输出末端经过剥皮处理后容易产生漏光的现象，当有大量光纤传输大量的能量时，光纤传光束输出末端产生的热量将影响激光器的正常使用。
[0003]因此，针对以上不足，需要提供一种能够增大单管激光器的输出功率，提高激光器的使用稳定性的光纤传光束冷却装置。
【实用新型内容】
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本实用新型要解决的技术问题是现有技术的单管激光器输出功率小，激光器连续工作时稳定性差的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光纤传光束冷却装置，包括光纤传光束以及套设在所述光纤传光束的输出端上的冷却模块，所述冷却模块包括冷却模块外壳，所述冷却模块外壳设有从其前端面连通至后端面的输出端安装孔，所述输出端安装孔与所述光纤传光束的输出端相适配，在所述冷却模块外壳的壳体壁中设有若干冷却通道。
[0008]进一步地，所述冷却模块外壳为矩形环结构，在所述冷却模块外壳的上侧壳体壁和/或下侧壳体壁中分别设有若干冷却通道。
[0009]进一步地，所述冷却模块外壳为矩形环结构，在所述冷却模块外壳中设有若干依次贯穿上侧壳体壁、左侧壳体壁和下侧壳体壁的冷却通道。
[0010]具体地，所述冷却通道为直通道、U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。
[0011]具体地，所述冷却模块外壳与所述光纤传光束的输出端通过若干紧固件进行紧固。
[0012]进一步地，所述的光纤传光束冷却装置还包括套设在所述光纤传光束外部的封装结构，所述封装结构包括封装结构本体，所述封装结构本体设有从其前端面连通至后端面的光纤安装孔。
[0013]具体地，所述封装结构本体的前、后两端对应设有光纤入口和光纤出口，在所述光纤出口处设有卡装槽，所述光纤传光束的输出端端头穿过所述光纤安装孔伸出至所述封装结构本体的外部，所述光纤传光束的输出端端尾卡装在所述卡装槽中。
[0014]具体地，所述光纤传光束由多个光纤排列构成，在所述的多个光纤外部涂布有环氧胶固定层，在所述环氧胶固定层的外部套设有金属保护套，所述封装结构套设在所述金属保护套的外部。
[0015]进一步地，所述光纤传光束的输出端的端口表面为研磨抛光面。
[0016](三)有益效果
[0017]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:
[0018]本实用新型所提供的光纤传光束冷却装置，在光纤传光束的输出端套设冷却模块，在冷却模块的壳体壁中设置有若干的冷却通道，其中所述冷却模块既可以起到保护光纤传光束输出端的作用，又可以防止由光的反射、散射而出现的热效应，能够对光纤传光束的输出端进行有效的降温冷却处理，进而使单管半导体激光器可以更加稳定的连续工作， 提高单管半导体激光器的输出功率。【附图说明】
[0019]图1是本实用新型光纤传光束冷却装置的主视图；
[0020]图2是本实用新型光纤传光束冷却装置的俯视图；[0021 ]图3是本实用新型光纤传光束冷却装置的右视图；
[0022]图4是本实用新型光纤传光束冷却装置的立体结构示意图；
[0023]图5是本实用新型光纤传光束冷却装置的冷却模块示意图；
[0024]图6是本实用新型光纤传光束冷却装置的封装结构示意图；
[0025]图7是本实用新型光纤传光束与封装结构的装配示意图。[〇〇26]图中:1:光纤传光束；2:冷却模块;3:封装结构；101:输出端；102:输入端;201:冷却模块外壳;202:输出端安装孔;203:进水口； 204:出水口； 201A:上侧壳体壁;201B:下侧壳体壁;201C:左侧壳体壁;201D:右侧壳体壁;301:封装结构本体;302:光纤安装孔;303:卡装槽。【具体实施方式】
[0027]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]如图1-5所示，本实施例提供的光纤传光束冷却装置包括光纤传光束1以及套设在所述光纤传光束1的输出端101上的冷却模块2。[〇〇29]所述冷却模块2包括冷却模块外壳201，所述冷却模块外壳201设有从其前端面连通至后端面的输出端安装孔202,所述输出端安装孔202与所述光纤传光束输出端101相适配，在所述冷却模块外壳201的壳体壁中开设有若干冷却通道，所述冷却通道的两端分别设有与外部相连通的进水口 203和出水口 204。在所述冷却通道中通入冷却水或冷却液等具有冷却功能的介质，就可以对工作时的光纤传光束输出端101进行有效冷却。
[0030]具体来说，所述冷却模块外壳201为圆环结构、矩形环结构或椭圆环结构。[〇〇31]在本实施例中，所述冷却模块外壳201采用矩形环结构，设置在矩形环结构的冷却模块外壳中的冷却通道可以有多种布置形式:[0〇32]第一种，在所述冷却模块外壳的上侧壳体壁201A和下侧壳体壁201B中分别设置若干冷却通道，其中所述冷却通道可以为直通道、U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。[〇〇33]第二种，在所述冷却模块外壳中开设有若干依次贯穿上侧壳体壁201A、左侧壳体壁201C和下侧壳体壁201B的冷却通道，其中所述冷却通道可以为U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。[〇〇34]如图5所示，在本实施例中，冷却通道采用依次贯穿上侧壳体壁201A、左侧壳体壁 201C和下侧壳体壁201B的U形通道，其冷却通道的进水口 203和出水口 204均设置在冷却模块外壳的右侧壳体壁201D上。采用U形通道不仅能够提高冷却液通过冷却模块外壳时的冷却降温能力，而且U形通道的制作工艺相对简单，进而降低制造成本。
[0035]为了使所述冷却模块外壳201与所述光纤传光束的输出端101紧密贴合，最大限度的达到降低输出端在热效应的作用下产生的热量，所述冷却模块外壳与所述光纤传光束的输出端通过若干紧固件进行紧固。[〇〇36]在本实施例中，所述紧固件采用紧固螺钉，即在所述冷却模块外壳201的外壁上设置若干第一螺纹孔，在所述输出端101上设置若干与所述第一螺纹孔一一对应的第二螺纹孔，通过所述紧固螺钉依次穿过第一螺纹孔和第二螺纹孔，就能够将冷却模块2与光纤传光束的输出端101进行紧固，操作方便，紧固效果好。[〇〇37]此外，所述的光纤传光束冷却装置还包括套设在所述光纤传光束1外部的封装结构3,如图6所示，所述封装结构3包括封装结构本体301，所述封装结构本体301设有从其前端面连通至后端面的光纤安装孔302。所述封装结构本体301的前、后两端对应设有光纤入口和光纤出口，所述的光纤入口、光纤出口分别与所述光纤传光束1的输入端、输出端相适配。通过所述封装结构3的设置，能够对光纤传光束本身起到很好的保护作用。[〇〇38]为了增加封装结构3与光纤传光束1安装时的稳定性，在所述封装结构本体301的光纤出口处设有卡装槽303,所述光纤传光束输出端101的端头穿过所述光纤安装孔伸出至所述封装结构本体301的外部，所述光纤传光束输出端的端尾卡装在所述卡装槽303中。如图7所示为光纤传光束1与封装结构3的装配结构示意图。
[0039]更进一步地，所述光纤传光束1由多个光纤排列构成，在所述的多个光纤外部涂布有环氧胶固定层，在所述环氧胶固定层的外部套设有金属保护套，所述封装结构3套设在所述金属保护套的外部。其中光纤传光束1的输出端101的外部套设所述冷却模块2,所述光纤传光束1的输入端102的每根光纤分别连接一个单管半导体激光器，采用光纤传光束的形式进行能量输出，实现了多个单管的集体能量输出，克服了单个单管输出时功率低的缺点，有效提高了单管半导体激光器的输出功率。
[0040]此外，所述光纤传光束的输出端101的端口表面设置为研磨抛光面，这种研磨抛光面能够降低光纤传输能量过程中光的反射、散射而造成的能量损失。
[0041]综上所述，本实用新型提供一种光纤传光束冷却装置，在光纤传光束的外部套设封装结构，在光纤传光束的输出端外部套设冷却模块，其中所述冷却模块的外壁中设置若干的冷却通道，通过所述冷却模块既可以起保护光纤传光束输出端的作用，又可以防止激光能量溢出引起封装结构升温而影响单管半导体激光器的正常使用。因此，这种基于单管半导体激光器的光纤传光束冷却装置具有使用寿命长，体积小，操作简单，成本低的优点，能够使单管半导体激光器应用于特殊需求的激光加工领域。
[0042]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0043]在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。 对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0044]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种光纤传光束冷却装置，其特征在于:包括光纤传光束以及套设在所述光纤传光束的输出端上的冷却模块，所述冷却模块包括冷却模块外壳，所述冷却模块外壳设有从其前端面连通至后端面的输出端安装孔，所述输出端安装孔与所述光纤传光束的输出端相适配，在所述冷却模块外壳的壳体壁中设有若干冷却通道。2.根据权利要求1所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:所述冷却模块外壳为矩形环结构，在所述冷却模块外壳的上侧壳体壁和/或下侧壳体壁中分别设有若干冷却通道。3.根据权利要求1所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:所述冷却模块外壳为矩形环结构，在所述冷却模块外壳中设有若干依次贯穿上侧壳体壁、左侧壳体壁和下侧壳体壁的冷却通道。4.根据权利要求1所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:所述冷却通道为直通道、U形通道、波浪形通道或螺旋形通道。5.根据权利要求1所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:所述冷却模块外壳与所述光纤传光束的输出端通过若干紧固件进行紧固。6.根据权利要求1所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:还包括套设在所述光纤传光束外部的封装结构，所述封装结构包括封装结构本体，所述封装结构本体设有从其前端面连通至后端面的光纤安装孔。7.根据权利要求6所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:所述封装结构本体的前、后两端对应设有光纤入口和光纤出口，在所述光纤出口处设有卡装槽，所述光纤传光束的输出端端头穿过所述光纤安装孔伸出至所述封装结构本体的外部，所述光纤传光束的输出端端尾卡装在所述卡装槽中。8.根据权利要求6所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:所述光纤传光束由多个光纤排列构成，在所述的多个光纤外部涂布有环氧胶固定层，在所述环氧胶固定层的外部套设有金属保护套，所述封装结构套设在所述金属保护套的外部。9.根据权利要求1所述的光纤传光束冷却装置，其特征在于:所述光纤传光束的输出端的端口表面为研磨抛光面。
【文档编号】H01S5/024GK205583367SQ201620341839
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】曹银花, 张彦, 邱运涛, 张雨桐, 李景, 王智勇
【申请人】北京工业大学