2。
[0026]图5为本发明散热装置示意图。使用前，将散热介质0070加入储液池0060。该光纤激光器散热装置的具体工作方式为:光纤激光器中通入泵浦光后，光纤0010将产生热量，温度上升，加热温度敏感水凝胶层0020。当温度敏感水凝胶层达到一定温度时，温度敏感水凝胶层中的散热介质0070将快速蒸发，蒸汽0080潜热将热量带走，从而保证光纤0010温度在正常工作范围。易蒸发液体0070蒸发后，温度敏感水凝胶层0020自动将储液池0060中易蒸发液体0070吸收过来，从而始终保持温度敏感水凝胶层0020中易蒸发液体0070量。蒸汽0080将通过蒸发通道0090散失到环境中去，或者通过冷凝装置回收利用。蒸发液体传输过程见图6。
[0027]下面将结合实施例进一步说明本发明。
[0028]实施例1
见图3，采用模具法将光纤0010外包覆温度敏感水凝胶层0020，具体为:将直径20微米的光纤置于模具0030中心，将制备N-异丙基丙烯酰胺的反应溶液0040注入模具中，本实施例中温反应溶液为异丙醇、二水氯化铜和丙烯腈的混合溶液。待温度敏感水凝胶溶液0040完全反应生成温度敏感水凝胶层0020后，剥离模具0030。模具0040为圆柱形，直径2mm，因此厚度为0.85毫米的温度敏感水凝胶层0020。
[0029]将包覆温度敏感水凝胶层0020的一根光纤0010，缠绕到圆柱形光纤支持结构0011上，将储液池0060 —接口与光纤0010外的温度敏感水凝胶层0020连通，并将储液池0060、光纤支持结构0011及缠绕其上的光纤0010置于蒸汽通道容器内。将储液池0060中加入易蒸发液体水0070。
[0030]在光纤激光器工作中，随着易蒸发液体的蒸发，当储液池0060中易蒸发液体水0070容量低于预设量时，外部向储液池0060补充易蒸发液体。
[0031]实施例2
见图4所示，采用沾取涂覆法将光纤0010外包覆温度敏感水凝胶层0020，具体为:将一根直径Imm光纤0010置于滚筒0012，上，通过滚筒0012将光纤0010传输至盛放反应溶液0040的器皿0050内，经浸润后取出，反应溶液0040即沾涂于光纤0010外表面，最终在光纤0010外表面形成温度敏感水凝胶层0020。所得包覆温度敏感水凝胶层0020的光纤0010直径为2_。
[0032]将包覆温度敏感水凝胶层0020的一根光纤0010，缠绕到圆柱形光纤支持结构0011上，将储液池0060 —接口与光纤0010外的温度敏感水凝胶层0020连通将储液池0060、光纤支持结构0011及缠绕其上的光纤0010置于蒸汽通道容器内。
[0033]以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种光纤激光器的散热装置，其特征在于，包括: 散热光纤、光纤支持结构、存储散热介质的储液池和蒸汽通道容器，其中: 散热光纤缠绕于光纤支持结构上，散热光纤为温度敏感水凝胶层全包覆或部分包覆的一根或多根光纤，所述的温度敏感水凝胶层的相转变温度为3(T80°C ; 储液池为封闭结构，设有出口和可关闭入口，其出口与温度敏感水凝胶层连通； 蒸汽通道容器设有与外部环境连通的蒸汽通道，散热光纤、光纤支持结构和储液池均置于蒸汽通道容器内。2.如权利要求1所述的光纤激光器的散热装置，其特征在于: 所述的温度敏感水凝胶层以环形形式全包覆于光纤外表面。3.如权利要求1所述的光纤激光器的散热装置，其特征在于: 所述的温度敏感水凝胶层以平面形式部分包覆于光纤外表面。4.如权利要求1所述的光纤激光器的散热装置，其特征在于: 所述的温度敏感水凝胶层为丙烯酰胺类聚合物。5.如权利要求4所述的光纤激光器的散热装置，其特征在于: 所述的丙烯酰胺类聚合物为N-异丙基丙烯酰胺。6.如权利要求1所述的光纤激光器的散热装置，其特征在于: 储液池出口与温度敏感水凝胶层连通具体为:散热光纤部分置于储液池出口内。7.一种光纤激光器的散热方法，其特征在于，包括步骤: 步骤1，一根或多根光纤外表面全包覆或部分包覆温度敏感水凝胶层，获得散热光纤，所述的温度敏感水凝胶层的相转变温度为3(T80°C ; 步骤2，将散热光纤缠绕于光纤支持结构，将温度敏感水凝胶层与散热介质连通，通过温度敏感水凝胶层中散热介质的蒸发带走光纤热量。8.如权利要求7所述的光纤激光器的散热方法，其特征在于: 步骤I中采用模具法获得散热光纤，具体为: 将光纤置于圆柱形模具空腔中，将用来制备温度敏感水凝胶的反应溶液注入模具，待反应溶液反应生成温度敏感水凝胶层后，剥离模具。9.如权利要求7所述的光纤激光器的散热方法，其特征在于: 步骤I中采用沾取涂覆法获得散热光纤，具体为: 将光纤置于用来制备温度敏感水凝胶的反应溶液中，使其外表面沾取反应溶液，反应溶液反应即在光纤外表面生成温度敏感水凝胶层。10.如权利要求7所述的光纤激光器的散热方法，其特征在于: 所述的散热介质为水、酒精或丙酮。
【专利摘要】本发明公开了一种光纤激光器的散热装置和方法，包括散热光纤、光纤支持结构、存储散热介质的储液池和蒸汽通道容器，其中：散热光纤缠绕于光纤支持结构上，散热光纤由温度敏感水凝胶层全包覆或部分包覆的一根或多根光纤构成；储液池为封闭结构，设有出口和可关闭入口，其出口与温度敏感水凝胶层连通；蒸汽通道容器设有与外部环境连通的蒸汽通道，散热光纤、光纤支持结构和储液池均置于蒸汽通道容器内。本发明不损坏光纤的柔性，同时为一种被动散热方式，不会产生振动等不利影响，可显著提高光纤激光器的使用寿命和长期可靠性，尤其适用于超高功率关系激光器的散热。
【IPC分类】H01S3/042, H01S3/067
【公开号】CN104953447
【申请号】CN201510398805
【发明人】郑怀, 刘胜, 郭醒, 雷翔, 苏丹, 李晓天
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月8日