一种具有散热功能的光纤放大器的制作方法

本实用新型属于光纤放大器领域，具体是一种具有散热功能的光纤放大器。

背景技术：

光纤放大器是指运用于光纤通信线路中，实现信号放大的一种新型全光放大器，属于传感器类元件，根据它在光纤线路中的位置和作用，一般分为中继放大、前置放大和功率放大三种，同传统的半导体激光放大器相比较，ofa不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程，可直接对信号进行全光放大，具有很好的“透明性”，特别适用于长途光通信的中继放大。

edfa光纤放大器(掺铒光纤放大器)具有低噪声、高增益、高输出功率、宽带宽以及与偏振无关等优点，它在1550nm窗口可以将信号光进行直接放大，对速率和码型都是透明的，因此它能在光纤通信系统中能够广泛的应用。商业用途的掺铒光纤放大器主要用于在线放大、功率提升和前置放大等等。edfa光纤放大器(掺铒，即在信号通过的纤芯中掺入了铒离子er3+的光信号放大器)是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的光放大器，它是光纤通信中最伟大的发明之一。掺铒光纤是在石英光纤中掺入了少量的稀土元素铒(er)离子的光纤，它是掺铒光纤放大器的核心。从20世纪80年代后期开始，掺铒光纤放大器的研究工作不断取得重大的突破。wdm技术、极大地增加了光纤通信的容量。成为当前光纤通信中应用最广的光放大器件。

掺铒光纤放大器的独特优越性已被世人所公认，并且得到越来越广泛的应用。但是，掺铒光纤放大器也在使实际使用中存在着一定的局限性。比如，在长时间使用的情况或者气温较高的地区使用时散热的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有散热功能的光纤放大器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种具有散热功能的光纤放大器，包括壳体、控制电路板、泵浦激光器、合波器、掺铒光纤、第一光隔离器、第二光隔离器和散热系统，所述散热系统包括安装在壳体内部的水冷循环散热装置和安装在壳体侧壁的半导体散热装置，所述水冷循环散热装置与半导体散热装置连接；所述水冷循环散热装置用于吸收壳体内部的热量，并将吸收的热量导入半导体散热装置，所述半导体散热装置用于将水冷循环散热装置导入的热量排出壳体。

具体地，所述水冷循环散热装置包括：水泵、第一水冷块、第二水冷块和管道，所述水泵、第一水冷块、第二水冷块依次通过管道连通，所述第二水冷块的出水口与水泵的进水口连通，所述管道内流通有冷却液；所述第一水冷块与壳体内部电器设备的发热端抵接，所述第二水冷块安装在壳体的内侧壁上。本实用新型通过水冷循环散热原理可以快速将壳体内部的热量传导至半导体散热装置处，从而加快散热效率。

进一步地，所述第一水冷块设有多个，多个第一水冷块通过管道依次连通；壳体内部可能有多个电器设备发热严重，因此，可采用多个第一水冷块来分别吸收多个不同位置的电气设备产生的热量，从而实现更全面有效的散热。

优选地，所述第一水冷块、第二水冷块均为铜、铝或其他导热性能较好的材料制成。

具体地，所述半导体散热装置包括半导体制冷片、散热板和散热风扇，所述半导体制冷片的冷面与第二水冷块抵接，热面与散热板一侧抵接，散热板另一侧安装有散热风扇。所述半导体制冷片的冷面与第二水冷块进行热交换，对第二水冷块内部的冷却液进行降温；半导体制冷片的热面产生的热量通过散热板、散热风扇排到大气中。

具体地，所述半导体制冷片安装在壳体侧壁内侧，所述散热板、散热风扇安装在壳体侧壁外侧；所述壳体对应安装散热板的位置设有安装口；所述安装口的尺寸小于散热板尺寸，大于半导体制冷片的尺寸；所述散热板、散热风扇固定安装在壳体侧壁的安装口处。

具体地，所述散热板的正面为平面，背面设有若干插片式散热片；所述散热板的正面与半导体制冷片的热面抵接，背面与散热风扇的进风面抵接。通过在散热板的背面设置插片式散热片，可以增加散热面积，提高散热效率。

优选地，所述散热板为铜、铝或其他导热性能较好的材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在光纤放大器的壳体内部设置水冷循环散热装置，并在壳体侧壁设置半导体散热装置，充分结合了水冷循环散热导热效率高和半导体散热制冷快的优点，有效解决了光纤放大器长时间使用或在气温较高的环境下使用的散热问题，提高了光纤放大器工作的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种具有散热功能的光纤放大器的外部结构示意图；

图2为本实用新型实施例中散热系统的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例中半导体散热装置的爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例中壳体的结构示意图；

图中：1、壳体；2、水泵；3、第一水冷块；4、第二水冷块；5、管道；6、半导体制冷片；7、散热板；8、散热风扇；9、安装口；10、插片式散热片；11、第一安装孔；12、第二安装孔；13、螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种具有散热功能的光纤放大器，包括壳体1、控制电路板、泵浦激光器、合波器、掺铒光纤、第一光隔离器、第二光隔离器和散热系统，所述散热系统包括安装在壳体1内部的水冷循环散热装置和安装在壳体1侧壁的半导体散热装置，所述水冷循环散热装置与半导体散热装置连接；所述水冷循环散热装置用于吸收壳体1内部的热量，并将吸收的热量导入半导体散热装置，所述半导体散热装置用于将水冷循环散热装置导入的热量排出壳体1。

具体地，如图2所示，所述水冷循环散热装置包括：水泵2、第一水冷块3、第二水冷块4和管道5，所述水泵2、第一水冷块3、第二水冷块4依次通过管道5连通，所述第二水冷块4的出水口与水泵2的进水口连通，所述管道5内流通有冷却液；所述第一水冷块3与壳体1内部电器设备的发热端抵接，所述第二水冷块4安装在壳体1的内侧壁上。本实用新型通过水冷循环散热原理可以快速将壳体1内部的热量传导至半导体散热装置处，从而加快散热效率。

进一步地，本实施例中，所述第一水冷块3设有3个，3个第一水冷块3通过管道5依次连通；3个第一水冷块3分别对应壳体1内部多个不同位置的电气设备，从而实现更全面有效的散热。

优选地，本实施例中，所述第一水冷块3、第二水冷块4均为铜材料(不限于采用铝等其它导热性好较好的材料)制成。

具体地，如图2、3所示，所述半导体散热装置包括半导体制冷片6、散热板7和散热风扇8，所述半导体制冷片6的冷面与第二水冷块4抵接，热面与散热板7一侧抵接，散热板7另一侧安装有散热风扇8。所述半导体制冷片6的冷面与第二水冷块4进行热交换，对第二水冷块4内部的冷却液进行降温；半导体制冷片6的热面产生的热量通过散热板7、散热风扇8排到大气中。

具体地，所述半导体制冷片6安装在壳体1侧壁内侧，所述散热板7、散热风扇8安装在壳体1侧壁外侧；所述壳体1对应安装散热板7的位置设有安装口9；所述安装口9的尺寸小于散热板7尺寸，大于半导体制冷片6的尺寸；所述散热板7、散热风扇8固定安装在壳体1侧壁的安装口9处。

如图3、4所示，本实施例中，所述散热板7的四个角处均设有第一安装孔11，所述壳体1对应散热板7四个角的位置设有第二安装孔12，所述散热风扇8的四个角设有对应的盲孔(图中未示出)，所述散热板7、散热风扇8通过螺钉13、第一安装孔11、第二安装孔12、盲孔一起固定在所述壳体1侧壁安装口9处。

具体地，所述散热板7的正面为平面，背面设有若干插片式散热片10；所述散热板7的正面与半导体制冷片6的热面抵接，背面与散热风扇8的进风面抵接。通过在散热板7的背面设置插片式散热片10，可以增加散热面积，提高散热效率。

优选地，所述散热板7为铜、铝或其他导热性能较好的材料制成。

本实施例的散热系统在具体实施过程中，还应包括电源，也可直接采用光纤放大器的电源；还可以设置温度传感器和控制器，通过温度传感器监测壳体1内部的温度，当壳体1内部的温度超过设定阈值时，启动水泵2、半导体制冷片6和散热风扇8，对壳体1内部的电气设备进行散热。

本实施例散热系统的工作原理为：第一水冷块3内部的低温冷却液与电气设备的发热端进行间接的热交换，吸收电气设备产生的热量，形成的高温冷却液在水泵2的驱动下进入第二水冷块4，第二水冷块4内的高温冷却液与半导体制冷片6的冷面进行热交换，释放热量，形成低温的冷却液在水泵2的驱动下又进入第一水冷块3，从而实现对壳体1内部进行循环散热；半导体制冷片6的热面产生的大量热量被散热板7吸收，散热板7通过背面的插片式散热片10将热量释放出来，同时，通过散热风扇8加快散热板7背面的散热效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。