[发明专利]一种风冷光纤激光器

说明书

一种风冷光纤激光器，采用变频压缩温控系统，包括，光纤激光器温控系统为相变式变频压缩系统，温度安全模块包括温度检测单元，根据温度检测单元的信号控制温度安全模块，温度安全模块根据温度检测单元反馈的信号决定温度安全模块的状态为闭合或是断开，当温度安全模块处于断开状态时，光纤激光器被设定为不能输出激光。

技术领域

本发明涉及一种便携式高功率风冷光纤激光器，具有无水冷的温控系统，具有环境的温度检测装置和温度保护模块。

背景技术

在工业激光器领域通常会使用高功率光纤激光器作为激光加工光源，在以往的泵浦光源的选择上多采用915nm的半导体激光器，对于915nm泵浦的激光器而言，它具有的好处是吸收峰较宽，对于泵浦光源的波长稳定性的要求不高，但是它具有光电转换效率低，能量密度低等等缺点，在高功率激光器中还有一种是976nm泵浦的光纤激光器，其具有较高的光电转换效率和较高的能量密度，但是存在着吸收峰较窄的问题，以往的温度控制系统难以保证泵浦光源温度的精确，造成泵浦效率下降；并且传统的工业激光器十分依赖激光器以外独立的庞大的水冷冷却设备，而水冷冷却不便携带以及可调节区间较小、反应较慢，这些因素都极大地制约了激光器的多种应用与可应用的场景；

而目前的也有一些风冷的光纤激光器，但是这些光纤激光器输出最大只有几百瓦，同时很多都没有相应的环境温度保护模块，在高温或者低温的情况下运作时容易产生装置损坏，有些具有温度感应模块，但没有针对小型风冷激光器装置的安全温度作出揭示，没有根据便携式976nm泵浦风冷激光器的具体尺寸和功率设计合理的工作温度区间，同时目前的风冷光纤激光器在低温情况下的应对装置复杂，启动困难。

现有的冷板的冷媒管道是顺序经过不同半导体的下方，导致各个半导体的冷却能力不一致，容易造成波长漂移。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种风冷光纤激光器系统，克服了现有技术的不足，设计合理。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种风冷光纤激光器，为便携式风冷激光加工装置，包括温度控制平台1和控制系统2，温度控制平台1上设置若干半导体激光器3、N+1正反向光纤合束器4和光纤增益腔5，半导体激光器3的激光输出端均与光纤合束器4的输入端相匹配，正向光纤合束器41的输出端与光纤增益腔5的输入端相连接，光纤增益腔5的输出端与反向合束器42的输入端连接，反向合束器42的的输出端连接光纤输出光缆6；

温度控制平台为冷板，半导体激光器安装在冷板上，冷板为埋管冷板，可为单面埋管冷板或双面埋管冷板(冷板在制冷过程中起到蒸发器的作用)，相变式变频压缩温控系统7的冷媒流道与温度控制平台1相连接；温度控制系统用于向相变式变频压缩温控系统7发出工作指令；并结合温度监控系统23对温度控制平台1的实时温度的监测对相变式变频压缩温控系统7进行调整。

优选的，半导体激光器3用于在某个温度范围时提供增益腔吸收的976nm泵浦激光；

优选的，光纤增益腔5包括掺镱增益光纤51和位于掺镱增益光纤51两端的第一光栅52和第二光栅53；

优选的，相变式变频压缩温控系统7由变频压缩机、冷凝器、冷板、冷媒储液罐、膨胀阀、冷媒管道，风扇组成(还可以包括电磁四通换向阀，PTC加热管等)，为相变式变频压缩温控系统，用于为半导体激光器提供大温差的温度冷却。优选的，采用了单个相变式变频压缩机系统对全部半导体激光器进行冷却，也可以采用多组相变式变频压缩机系统，对多种半导体激光器分别进行不同温度的冷却，实现更多种类的增益搭配。

具体的，温控系统包括变频压缩机、热力膨胀阀、冷凝器、冷板，变频风扇，冷媒管道，电磁四通换向阀、半导体激光器组成、还可以包括PTC加热管。