[发明专利]一种压缩制冷光纤激光器

说明书

一种压缩制冷光纤激光器，具有壳体，光学部分，压缩制冷装置，光电接口部分，其合理的构造了激光器壳体内光纤激光器和压缩制冷装置的结构和相对位置，使得激光器的热量被迅速带出并不破坏激光器的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种压缩制冷光纤激光器，利用压缩制冷控制机箱内泵浦光源的温度。

背景技术

在高功率激光器的使用过程中，对制冷机构十分的依赖。在往常的激光器制冷中，多是采用水冷机构进行制冷，水冷机构庞大且安装条件严格，不利于室外便携焊接。

目前也有些激光器采用风冷机构进行散热，多数是直接使用风扇对热源或热沉下的散热片进行散热，如CN212114287U，由于光学设备较为精密，风道直接流过光学设备侧或其附近容易影响光学设备，造成一些指标的下降并影响设备可靠性。现有技术中也有采用压缩制冷的风冷散热光纤激光器，如CN103279149A公开了一种使用压缩机的制冷和制热循环来使得激光器恒温的结构，文献CN203071389U公开了一种使用变频压缩制冷的小型激光装置，但他们都仅仅只使用了简单的变频压缩的原理，并没有根据光纤激光器的特点和压缩制冷的原理进行结构的优化，其制冷系统的结构复杂且不合理，热量带走能力较差，影响整个系统的制冷能力，输出功率小，风道隔离效果差，影响装置稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种压缩制冷光纤激光器，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：

本发明的压缩制冷光纤激光器包括激光器主体，激光器主体具有激光器壳体，壳体内设置有光纤激光器的光学部分，激光器制冷装置，激光器驱动部分和光电接口部分。

光学部分用于出射光纤激光信号，其包括泵浦激光单元，增益光纤部分，温度控制平板，光学部分驱动装置，优选的还包括N+1正反向光纤合束器。

泵浦激光单元为一个或一个以上半导体激光器，优选地，半导体激光器用于在某个温度范围时提供增益腔吸收的976nm泵浦激光。

增益光纤部分优选地为掺镱增益光纤和位于掺镱增益光纤两端的第一光栅和第二光栅。

温度控制平板为冷板，半导体激光器和/或增益光纤部分安装在冷板上，冷板为埋管冷板，可为单面埋(铜)管冷板或双面埋(铜)管冷板(冷板在制冷过程中起到蒸发器的作用)。

N+1正反向光纤合束器用于将泵浦激光单元出射的泵浦光合束耦合进入增益光纤部分。

优选地，光学部分的泵浦激光单元，增益光纤部分，N+1正反向光纤合束器均集成安装在温度控制平板的冷板上，冷板为平面板状结构，内部埋有冷板冷媒(铜)管道。

激光器制冷装置包括由(变频)压缩机、冷凝器、冷媒管道，膨胀阀、(变频)风扇组成(还可以包括电磁四通换向阀，冷媒储液罐)，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；其中冷板冷媒管道与激光器制冷装置的冷媒管道连接，用于制冷剂的流通和循环，变频压缩机通过冷媒管道与冷凝器和冷板冷媒管道连接，冷媒管道和冷板冷媒管道内装有冷媒制冷剂。

优选地，激光器制冷装置还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述冷凝器和所述热力膨胀阀之间。

优选地，冷凝器采用铝制平行流换热器。

激光器驱动部分用于激光器制冷装置和光学部分的驱动。

光电接口部分用于激光器主体与外部的光电连接，包括设备电源输入口，安全锁接口，控制信号输入接口，输出光缆接口等。

设备电源输入接口用于外部供电；安全锁接口用于激光的安全互锁；控制信号输入接口用于外部控制信号的输入。