一种高效光纤激光泵浦耦合器的制作方法

本发明属于光被动元件技术领域，具体涉及一种高效光纤激光泵浦耦合器。

背景技术：

泵浦耦合器是光纤激光器的关键无源光器件，它将多路由半导体激光器产生的泵浦光耦合进主光纤中，为光纤激光器提供所需的泵浦光功率，其工作原理是光在光纤中传输时，大部分能量集中在纤芯中，只有一少部分在包层中传输，当两根光纤之间的距离足够近时，由于倏逝波的作用，两根光纤中的光场发生耦合，从而影响到光纤中原光场的分布，被人们广泛应用在汽车、飞机、船舶制造等领域，如蒙皮切割、钢板焊接、零件修复。

公开号为cn105244736b的中国专利提出一种用于千瓦级光纤激光器的泵浦耦合器，该专利能够通过冷却水可以带走导热铜管的热量，加快热量散失，保证泵浦耦合器在长时间工作时依然处于恒温工作状态，但是，在该装置中外部铜管和导热铜管之间贯穿有水管，在制造业工厂中使用时，工作人员操作不规范容易让其受到碰撞，在水管受到外部碰撞挤压变形时，水管容易破损，造成冷却水泄漏，同时，水在受热后容易形成水垢，水垢对水管造成堵塞，严重的影响了导热效果，且需要增加一个水循环设备，提高了成本。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种高效光纤激光泵浦耦合器，具有散热和防碰撞的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效光纤激光泵浦耦合器，包括外部铜管，所述外部铜管的右侧一体成型有第一延伸管，所述第一延伸管的外壁一体成型有第一防护支耳，所述外部铜管的内壁固定连接有冷却铜管，所述冷却铜管的内部开设有储存槽，所述冷却铜管的内壁固定连接有导热铜管，所述导热铜管的左侧一体成型有第二延伸管，所述第二延伸管的外壁一体成型有第二防护支耳，所述第二防护支耳环绕在所述外部铜管的外壁，所述导热铜管的内壁具有主光纤外壳和泵浦光纤，所述主光纤外壳的内部固定连接有主光纤，所述主光纤和所述泵浦光纤在位于所述导热铜管内部的中心位置处交接，所述导热铜管上开设有与所述主光纤外壳、所述泵浦光纤相配合的耦合空间。

优选的，所述冷却铜管的外壁固定连接有第一螺纹圈，且所述外部铜管的内壁开设有与所述第一延伸管相配合的第一螺纹槽。

优选的，所述导热铜管的外壁固定连接有第二螺纹圈，且所述冷却铜管的内壁开设有与所述第二螺纹圈相配合的第二螺纹槽。

优选的，所述储存槽的内部填充有液氮。

优选的，所述第一防护支耳和所述第二防护支耳的外壁处于同一直线上。

优选的，所述第二防护支耳与所述导热铜管之间具有夹持槽，所述外部铜管和所述冷却铜管均固定在所述夹持槽上。

优选的，所述第二防护支耳与所述外部铜管之间具有第二隔绝槽。

优选的，所述第一防护支耳与所述外部铜管之间具有第一隔绝槽。

优选的，所述第二隔绝槽与所述第一隔绝槽的大小相同。

优选的，所述第一延伸管和所述第二延伸管分别将所述导热铜管两端的接口处覆盖。

优选的，所述冷却铜管上固定连接有泄气阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该一种高效光纤激光泵浦耦合器，由于冷却铜管固定在外部铜管和导热铜管之间，储存槽的内部填充有液氮，导热铜管将热量传递到冷却铜管上，根据液氮无色、无味、无腐蚀性、不可燃和温度极低的特性，起到了降温散热的效果，同时液氮中不含有杂质不会在储存槽中形成堵塞，让耦合器不会在温度高的状态下工作。

2、该一种高效光纤激光泵浦耦合器，由于第一延伸管的外壁一体成型有第一防护支耳，第二延伸管的外壁一体成型有第二防护支耳，在工作人员操作不规范导致泵浦耦合器受到外力碰撞时，第一防护支耳和第二防护支耳对泵浦耦合器进行防护，避免其因受到外力影响而变形损坏，通过第一隔绝槽和第二隔绝槽对外部铜管进行隔绝，使外力不会直接作用在外部铜管和冷却铜管上，起到了防护作用，避免了冷却铜管损坏，从而影响散热效果，同时，本装置之间均是螺接固定，工作人员握住第一防护支耳和第二防护支耳上，用力拧动，可以对本装置进行拆卸，有利于后期内部的维护保养。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中外部铜管的结构示意图；

图3为本发明中冷却铜管的结构示意图；

图4为本发明中导热铜管的结构示意图；

图5为本发明中的另一种结构示意图。

图中：1、外部铜管；101、第一隔绝槽；11、第一延伸管；12、第一防护支耳；13、第一螺纹槽；2、冷却铜管；21、储存槽；22、第一螺纹圈；23、第二螺纹槽；24、泄气阀；3、导热铜管；301、耦合空间；302、夹持槽；303、第二隔绝槽；31、第二延伸管；32、第二防护支耳；33、第二螺纹圈；4、主光纤外壳；41、主光纤；5、泵浦光纤。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种高效光纤激光泵浦耦合器，包括外部铜管1，外部铜管1的右侧一体成型有第一延伸管11，第一延伸管11的外壁一体成型有第一防护支耳12，外部铜管1的内壁固定连接有冷却铜管2，冷却铜管2的内部开设有储存槽21，冷却铜管2的内壁固定连接有导热铜管3，导热铜管3的左侧一体成型有第二延伸管31，第二延伸管31的外壁一体成型有第二防护支耳32，第二防护支耳32环绕在外部铜管1的外壁，导热铜管3的内壁具有主光纤外壳4和泵浦光纤5，主光纤外壳4的内部固定连接有主光纤41，主光纤41和泵浦光纤5在位于导热铜管3内部的中心位置处交接，导热铜管3上开设有与主光纤外壳4、泵浦光纤5相配合的耦合空间301。

本实施方案中：第一延伸管11的外壁一体成型有第一防护支耳12，在工作人员操作不规范导致泵浦耦合器受到外力碰撞时，第一防护支耳12对外部铜管1起到了防护作用，防止其因受到外力碰撞造成损坏，外部铜管1的内壁固定连接有冷却铜管2，冷却铜管2的内部开设有储存槽21，冷却铜管2的内壁固定连接有导热铜管3，导热铜管3将热量传递到冷却铜管2上，根据液氮无色、无味、无腐蚀性、不可燃和温度极低的特性，起到了降温散热的效果，同时液氮中不含有杂质不会在储存槽21中形成堵塞，让耦合器不会在温度高的状态下工作，第二延伸管31的外壁一体成型有第二防护支耳32，第二防护支耳32环绕在外部铜管1的外壁，在工作人员操作不规范导致泵浦耦合器受到外力碰撞时，通过第二防护支耳32对外部铜管1进行防护，防止其因受到外力碰撞造成损坏，导热铜管3的内壁具有主光纤外壳4和泵浦光纤5，主光纤外壳4的内部固定连接有主光纤41，主光纤41和泵浦光纤5在位于导热铜管3内部的中心位置处交接，导热铜管3上开设有与主光纤外壳4、泵浦光纤5相配合的耦合空间301，泵浦光纤5从侧面熔接到主光纤外壳4上，在接入点处形成耦合区当泵浦光在泵浦光纤5中传输到耦合区时，由于倏逝波的作用，泵浦光纤5和主光纤41中的光场发生耦合，泵浦光耦合进主光纤中传输。

具体的，冷却铜管2的外壁固定连接有第一螺纹圈22，且外部铜管1的内壁开设有与第一延伸管11相配合的第一螺纹槽13；通过第一螺纹圈22与第一螺纹槽13的配合，冷却铜管2固定在外部铜管1中，有利于对导热铜管3的散热。

具体的，导热铜管3的外壁固定连接有第二螺纹圈33，且冷却铜管2的内壁开设有与第二螺纹圈33相配合的第二螺纹槽23；通过第二螺纹圈33与第二螺纹槽23的配合，使冷却铜管2固定在导热铜管3的外壁，导热铜管3将热量传递到冷却铜管2上，冷却铜管2起到了降温散热的作用。

具体的，储存槽21的内部填充有液氮；根据液氮无色、无味、无腐蚀性、不可燃和温度极低的特性，起到了降温散热的效果，同时液氮中不含有杂质不会在储存槽21中形成堵塞，让耦合器不会在温度高的状态下工作。

具体的，第一防护支耳12和第二防护支耳32的外壁处于同一直线上；在工作人员操作不规范导致泵浦耦合器受到外力碰撞时，第一防护支耳12和第二防护支耳32同时受力对外部铜管1进行防护，防止其因受到外力碰撞造成损坏。

具体的，第二防护支耳32与导热铜管3之间具有夹持槽302，外部铜管1和冷却铜管2均固定在夹持槽302上；由于外部铜管1和冷却铜管2均固定在夹持槽302上，有利于第二防护支耳32对其进行防护。

具体的，第二防护支耳32与外部铜管1之间具有第二隔绝槽303；通过第二隔绝槽303对外部铜管1进行隔绝，使外力不会直接作用在外部铜管1上。

具体的，第一防护支耳12与外部铜管1之间具有第一隔绝槽101；通过第一隔绝槽101对外部铜管1进行隔绝，使外力不会直接作用在外部铜管1上。

具体的，第二隔绝槽303与第一隔绝槽101的大小相同；在工作人员操作不规范导致泵浦耦合器受到外力碰撞时，通过第一隔绝槽101和第二隔绝槽303同时对外部铜管1进行隔绝，使外力不会直接作用在外部铜管1上，防止其因受到外力碰撞造成损坏。

具体的，第一延伸管11和第二延伸管31分别将导热铜管3两端的接口处覆盖；防止在工作人员操作不规范导致泵浦耦合器受到外力碰撞时，光纤线缆在接口处受外力影响造成扯断。

具体的，冷却铜管2上螺纹固定有泄气阀24；泄气阀24引用了公开号为cn208457292u中的新型技术，由于阀体上的容纳槽连接有压力传感器，且容纳槽与储存槽21相通，通过压力传感器对储存槽21中的气压进行测量，在压力到达一定测量值时，使氮气自动排放，在作业时，储存槽21中的液氮吸收热量，增压，通过泄气阀24进行排放，当作业完成之后，将剩余的液氮释放出，进行收集，当下次使用时，将泄气阀24拧下来，向储存槽21注入液氮再次对作业进行降温。

本发明的工作原理及使用流程：在泵浦耦合器在制造业工厂使用时，泵浦光纤5从侧面熔接到主光纤外壳4上，在接入点处形成耦合区当泵浦光在泵浦光纤5中传输到耦合区时，由于倏逝波的作用，泵浦光纤5和主光纤41中的光场发生耦合，泵浦光耦合进主光纤中传输使用，由于冷却铜管2固定在外部铜管1和导热铜管3之间，储存槽21的内部填充有液氮，导热铜管3将热量传递到冷却铜管2上，根据液氮无色、无味、无腐蚀性、不可燃和温度极低的特性，起到了降温散热的效果，同时液氮中不含有杂质不会在储存槽21中形成堵塞，让耦合器不会在温度高的状态下工作，在工作人员操作不规范导致泵浦耦合器受到外力碰撞时，第一防护支耳12和第二防护支耳32对泵浦耦合器进行防护，避免其因受到外力影响而变形损坏，通过第一隔绝槽101和第二隔绝槽303对外部铜管1进行隔绝，使外力不会直接作用在外部铜管1和冷却铜管2上，起到了防护作用，避免了冷却铜管2损坏，从而影响散热效果，第一延伸管11和第二延伸管31分别将导热铜管3两端的接口处覆盖，防止泵浦耦合器受到外力碰撞时，光纤线缆在接口处受外力影响造成扯断，同时，本装置个部件之间均是螺接固定，工作人员握住第一防护支耳12和第二防护支耳32上，用力拧动，可以对本装置进行拆卸，有利于后期内部的维护保养。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。