[发明专利]用于超快光纤激光器的热控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种用于超快光纤激光器的热控制方法及系统，包括温度监测装置，用于实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，并生成温度数据；处理器，用于判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘进行散热。通过温度监测装置，能够实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，其中温度数据能够反映光纤盘的温度，当温度过高时水冷系统则会对光纤盘进行散热处理，避免光纤激光器温度过高而无法正常工作。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别涉及一种用于超快光纤激光器的热控制方法。

背景技术

光纤激光器是固体激光器的一种，具有高功率、高光束质量、高效率、小体积等诸多优点。近年来，随着近年来光纤激光器的发展与进步，光纤激光器在光谱、功率、线宽、光束质量等性能显著提高，并在工业加工、通信、医学、军工等方面具有广阔的应用前景。

但随着功率的提升，高效冷却作为一类共性关键技术，始终伴随于激光器的研发和工程化过程中。光纤涂覆层温度85℃时为光纤损伤的阈值温度，在高功率情况下，需要对光纤整个圆周的涂覆层进行冷却。而受限于机械加工的精度，无法使整个光纤的圆柱面紧密贴附水冷板，因此，需要在光纤和冷却板之间添加某种安全稳定的介质材料。现有介质材料主要为导热硅脂、导热膏、铜粉、铟箔等。导热硅脂虽然有较高的导热系数，但长期高温使用时，硅脂容易变干，造成导热系数的下降，影响激光器的安全性；导热膏虽然稳定性好，但导热系数低，一般导热系数为低于5W/m·K，不满足2千瓦以上高功率光纤激光器散热需求；铜粉或其他导热粉末因在颗粒间存在间隙，会造成导热性能的下降，并且在填充过程中容易造成人员吸入，影响人员健康，撒漏的铜粉如落在集成后激光器的电路板上，极易造成短路或其他危险；铟箔或其他延展性箔类虽然有着较高的导热系数，但包裹性不强，无法使光纤的圆柱面紧密贴附介质或水冷板。

发明内容

本发明提供一种用于超快光纤激光器的热控制方法，包括以下步骤：

实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，并生成温度数据；

判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘进行散热。

一种用于超快光纤激光器的热控制系统，包括

温度监测装置，用于实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，并生成温度数据；

处理器，用于判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘进行散热。

进一步的，

所述水冷系统和光纤盘之间设置有热传导结构，所述热传导结构包括内部中空且呈长方体设置的壳体，所述壳体包围所述光纤盘且壳体内设置有导热介质。

所述水冷系统包括依次连接的第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道和第二管道之间设置有第一电磁阀、第二管道和第三管道之间设置有第二电磁阀、第三管道和第一管道之间设置有第三电磁阀，所述的第二管道内设置第一蠕动泵；还包括依次连接的第四管道、第五管道以及压缩机，所述第四管道和第五管道之间设置有第四电磁阀、所述第五管道和压缩机之间设置有第五电磁阀、所述压缩机与第四管道之间设置有第六电磁阀；

所述第一管道紧贴于所述壳体设置，所述第三管道与所述第四管道紧贴设置，所述第一管道、第二管道和第三管道等容积设置且分别装满水体，所述第四管道和第五管道内分别设置有冷媒。

进一步的，

所述处理器分别于所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀以及第一蠕动泵连接，所述第一管道和第三管道分别设置第一温度传感器和第三温度传感器；