光纤光栅散热装置的制作方法

1.本实用新型涉及光纤激光器技术领域，具体而言，涉及一种光纤光栅散热装置。


背景技术：

2.目前高功率光纤激光器已经开始进入各行业领域，高功率光纤激光器在切割、焊接、热处理及激光打标、激光雕刻、激光医疗设备和仪器等方面的发展具有巨大的市场潜力。随着光纤激光器的输出功率水平快速提升，单根光纤的输出功率已经达到了万瓦级水平，并在高精度激光加工、激光医疗、光通信和国防等领域获得了广泛应用。
3.光纤光栅是高功率光纤激光器的关键技术之一，通常采用一对分别具有高反射率和低反射率的光纤光栅作为高功率光纤激光器的谐振腔，其中高反射率的光纤光栅作为反射端，具有很高的热量损失。对于高功率光纤激光器来说，一般有15％的能量损耗，这部分能量损耗会转化为热量损伤双包层光纤光栅。正常工作情况下，双包层光纤光栅需要在85℃以下，才能进行长时间连续工作，因此需要对高功率双包层光纤光栅的散热封装进行改进提升。通常情况下双包层光纤光栅的封装装置，是将双包层光纤光栅裸纤封装在一个金属座中，在金属座中有导热散热性比较好的封装胶，这种封装胶需要固化，此处封装胶的固化效果的稳定性也会直接影响到散热性能的稳定性。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一目的是提供一种光纤光栅散热装置，以解决满足高功率光纤激光器在长时间高温情况下双包层光纤光栅热量的散出，提高双包层光纤光栅工作的稳定性的技术问题。
5.本实用新型的光纤光栅散热装置是这样实现的：
6.一种光纤光栅散热装置，包括：适于配接的上基座和下基座、设置在所述上基座和下基座之间的双包层光纤光栅，以及在所述双包层光纤光栅与上基座和下基座之间分别设有的石墨烯片。
7.在本实用新型较佳的实施例中，在所述上基座和下基座相向面对的端面中至少有一个端面上设有适于嵌入双包层光纤光栅的光纤槽。
8.在本实用新型较佳的实施例中，在所述上基座和下基座相向面对的端面分别设有适于嵌入双包层光纤光栅的光纤槽，且分别位于上基座和下基座上的光纤槽相对设置。
9.在本实用新型可选的实施例中，所述光纤槽的截面为弧形。
10.在本实用新型可选的实施例中，所述光纤槽的截面为矩形。
11.在本实用新型较佳的实施例中，所述上基座和下基座均采用低膨胀系数的合金制成。
12.在本实用新型较佳的实施例中，所述石墨烯片采用薄片结构；以及
13.所述石墨烯片适于与上基座和上基座相向面对的端面贴合。
14.在本实用新型较佳的实施例中，所述上基座和所述下基座之间以螺钉连接。
15.相对于现有技术，本实用新型实施例具有以下有益效果：本实用的光纤光栅散热装置，通过在双包层光纤光栅与上基座和下基座之间分别设有的石墨烯片，石墨烯片具有较高的导热性，可对于双包层光纤光栅工作时会产生大量的热量进行高效率传导。且本实用新型采用石墨烯片相比现有技术中的导热硅胶来说，不仅是利于装配，而且在加工的过程中，可以省却导热硅胶的固化时间，且不会受到导热硅胶固化效果的影响，可以有效提高使用状态的稳定性。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
17.图1示出了本实用新型实施例所提供的光纤光栅散热装置的整体结构示意图；
18.图2示出了本实用新型实施例所提供的光纤光栅散热装置在一种实施方式下的光纤槽的结构示意图；
19.图3示出了本实用新型实施例所提供的光纤光栅散热装置在另一种实施方式下的光纤槽的结构示意图；
20.图4示出了本实用新型实施例所提供的光纤光栅散热装置在再一种实施方式下的光纤槽的结构示意图；
21.图5示出了本实用新型实施例所提供的光纤光栅散热装置的石墨烯片与双包层光纤光栅配合状态下的结构示意图；
22.图6示出了本实用新型实施例所提供的光纤光栅散热装置的下基座的结构示意图。
23.图中：上基座1、下基座2、双包层光纤光栅3、石墨烯片5、螺钉6、光纤槽7。
具体实施方式
24.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
25.参照图1至图6所示，本实施例提供了一种光纤光栅散热装置，包括：适于配接的上基座1和下基座2、设置在上基座1和下基座2之间的双包层光纤光栅3，以及在双包层光纤光栅与上基座1和下基座2之间分别设有的石墨烯片5。也就是说对于封装在上基座1和下基座2之间的双包层光纤光栅3被分别位于该双包层光纤光栅3上下侧的石墨烯片5包裹住，使得石墨烯片5可以高效地将双包层光纤光栅3使用过程中产生的热量进行传导。
26.对于本实施例的上基座1和下基座2之间以螺钉6连接，此时的螺钉6同时会贯穿石墨烯片5，以将石墨烯片5被压紧在上基座1与下基座2之间。
27.需要说明的是，本实施例的石墨烯片5采用薄片结构；以及石墨烯片5适于与上基座1和上基座1相向面对的端面贴合。在上基座1与下基座2之间通过螺钉6紧固配接时，薄片结构的石墨烯片5即会被压紧包裹在双包层光纤光栅3的外侧面。
28.考虑到双包层光纤光栅3与上基座1和下基座2之间配合的稳定性和牢固度，本实施例在上基座1和下基座2相向面对的端面中至少有一个端面上设有适于嵌入双包层光纤光栅3的光纤槽7。
29.可选的实施方式下，只在上基座1和下基座2中其中一个基座上设有光纤槽7，当然
还可选的实施方式下，在上基座1和下基座2相向面对的端面分别设有适于嵌入双包层光纤光栅3的光纤槽7，且分别位于上基座1和下基座2上的光纤槽7相对设置。对此，本实施例不做绝对限定。
30.对于本实施例的光纤槽7来说，光纤槽7的截面可以是弧形还可以是矩形，当然还可以是其它形状，对此本实施例不做绝对限定。
31.需要加以说明的是，对于本实施例的光纤槽7的槽尺寸在于双包层光纤光栅3的外径，如此，即使是双包层光纤光栅3被包裹在位于该双包层光纤光栅3上下层的石墨烯片5之间时，在光纤槽7与双包层光纤光栅3之间还是会存在配合间隙，即双包层光纤光栅3不会填充满光纤槽7，如此，光纤槽7与双包层光纤光栅3之间存在的配合间隙也可以形成利于双包层光纤光栅3产生的热量散失的空间，如此再配合石墨烯片5来说起到多重的对于双包层光纤光栅3产生的热量的散失途径。
32.此外，本实施例的上基座1和下基座2均采用低膨胀系数的合金制成，此处可以是铝合金材质，还可以是铜合金材质。如果，即包裹双包层光纤光栅3的石墨烯片5有导热性能好，使得双包层光纤光栅3的热量能快速散出；而上基座1和下基座2则是采用低膨胀系数的合金制成，如此，上基座1和下基座2即不会对双包层光纤光栅3产生较大的拉力，使得双包层光纤光栅3在高温工作时不宜断裂，从而来保证双包层光纤光栅3的稳定工作。
33.以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下
可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。