[实用新型]一种包层功率剥离器的冷却装置

说明书

本实用新型公开一种包层功率剥离器的冷却装置，所述冷却装置包括环绕CPS设置金属导热壳体、设置于金属导热壳体内的强化传热材料和相变材料、以及与金属导热壳体连接实现热排散的外围制冷设备，金属导热壳体通过散热冷板与外围制冷设备连接。该装置利用相变材料相变吸热实现CPS工作期间废热实时提取和温度控制，规避了泵驱机构引入的振动、EMC问题以及无闭式流体回路引发的可靠性降低问题；且可通过调整强化传热材料和相变材料的使用量改变冷却能力，从而可满足不同规模的CPS应用；非接触式冷却器设计实现了CPS与激光器其他器件冷却技术的解耦，提升了系统装配和应用的灵活性。

技术领域

本实用新型属于光纤激光器热管理技术领域，具体地说涉及一种包层功率剥离器的冷却装置。

背景技术

包层功率剥离器(Cladding power stripper，CPS)属于光纤激光器的重要器件，主要的作用原理为在光纤接口处剥除涂覆层以及缓冲层，对光纤的包层进行一定结构上或者材料上的处理，从而使得由于耦合误差或者光束质量问题而进入包层的光及时快速被导出，防止能量在此迅速累积从而烧坏光纤的包层涂覆层。

激光器工作过程中，包层功率剥离器(Cladding power stripper，CPS)中进入包层的部分光及被导出转变成废热，该部分废热要求实时快速排散，以保证CPS的温度始终处于规定范围内，器件可正常工作。为提高CPS散热能力，通常在CPS结构外增加水冷装置来增加散热性能，如此被剥离出的能量能够迅速被水流带走，可以有效防止因为金属接头散热效率不够而导致的接头发热并最终过热损坏。

基于水冷的CPS冷却技术，目前较多采用压缩机蒸发循环复合液体冷却技术以同时满足CPS的温度控制和热排散要求。通过液体冷却实现CPS短时大功率废热的实时提取，通过压缩机蒸发循环实现废热排散。该技术需配备外围泵驱循环系统和压缩机系统，体积大；实时制冷量依赖于压缩机系统冷量，不适用于瞬时大功率放热设备；高温环境下压缩机能耗比降低，功耗增加，不适用于能耗限制严格的应用条件。

伴随光纤激光器功率和性能的提升，越来越多的机动平台，包括飞机、轮船等对此类大功率设备提出了配装需求。在这些独立性强、使用灵活度高、应用环境苛刻的运行平台，设备体积、重量、热接口受到十分严格的限制，基于液冷循环的CPS冷却方式受到了应用限制。

因此，现有技术有待于进一步改进和发展。

实用新型内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种包层功率剥离器的冷却装置。

本实用新型提供如下技术方案：

一种包层功率剥离器的冷却装置，其中，包括环绕包层功率剥离器设置金属导热壳体、设置于金属导热壳体内的强化传热材料和相变材料、以及与金属导热壳体连接实现热排散的外围制冷设备，所述金属导热壳体通过散热冷板与外围制冷设备连接。

所述的包层功率剥离器的冷却装置，其中，金属导热壳体上形成用于包层功率剥离器穿过的中空通道，包层功率剥离器悬空穿过中空通道。

所述的包层功率剥离器的冷却装置，其中，所述中空通道为圆柱形孔道，所述圆柱形孔道孔径大于或等于10cm。

所述的包层功率剥离器的冷却装置，其中，所述中空通道内壁发黑处理或设置黑色涂层，

所述的包层功率剥离器的冷却装置，其中，所述中空通道内壁喷砂或加工螺纹。

所述的包层功率剥离器的冷却装置，其中，所述金属导热壳体导热系数为80W/m﹒K～500W/m﹒K。

所述的包层功率剥离器的冷却装置，其中，所述金属导热壳体与强化传热材料之间通过热界面材料实现连接，所述热界面材料导热系数大于等于1w/m﹒K。