[实用新型]一种光纤冷却板和光纤激光器

说明书

本实用新型公开了一种光纤冷却板和光纤激光器，其中所述光纤冷却板上设置有环状跑道，所述环状跑道上设置有串行的光纤放置槽，所述光纤放置槽用于盘绕并容纳所述光纤，所述环状跑道由位于两端的第一圆弧段和第二圆弧段以及封闭所述第一圆弧段和第二圆弧段的第三圆弧段和第四圆弧段拼接而成，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的弯曲方向相反。上述技术方案中光纤的盘绕方式能够将包层中传输的、不经过纤芯的螺旋光改变方向，使其传输路径穿过纤芯，从而增加光纤的有效包层光吸收，提高激光器的光光效率和电光效率以及输出功率。

技术领域

本实用新型属于光纤激光器技术领域，特别涉及一种光纤冷却板和光纤激光器。

背景技术

在高功率光纤激光器中，通常使用大模场面积光纤技术，增大纤芯直径，提高光纤的有效吸收，提高非线性效应的阈值功率，从而在单根光纤中实现数千瓦的激光功率输出。

对于技术成熟、最常用的圆形结构阶跃光纤、增益光纤的内包层通常设计为多边形结构，比如八边形结构。这种多边形结构在实际的拉丝过程中，多边形的顶角会出现钝化，导致泵浦光在包层中传输时，还是会存在较多的螺旋光，该部分光不经过纤芯，而无法被纤芯中的增益介质有效吸收，从而使激光器的效率变低。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型公开了一种光纤冷却板和光纤激光器，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一方面提供了一种光纤冷却板，所述光纤冷却板上设置有环状跑道，所述环状跑道上设置有串行的光纤放置槽，所述光纤放置槽用于盘绕并容纳所述光纤，所述环状跑道由位于两端的第一圆弧段和第二圆弧段以及封闭所述第一圆弧段和第二圆弧段的第三圆弧段和第四圆弧段拼接而成，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的弯曲方向相反。

可选的，所述第三圆弧段和第四圆弧段的弯曲方向相同，所述环状跑道整体呈月牙状。

可选的，所述第三圆弧段和第四圆弧段的半径不同或相同。

可选的，所述第三圆弧段和第四圆弧段的圆心在同一位置或不同位置。

可选的，所述第三圆弧段和第四圆弧段的弯曲方向相反，且所述第三圆弧段和所述第四圆弧段的半径相同或相近。

可选的，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的内各所述光纤放置槽的半径大小呈等差数列。

可选的，所述环状跑道的泵浦光注入设置在所述环状跑道的内侧和/或外侧。

可选的，所述光纤放置槽的截面为U形或V形。

可选的，所述光纤冷却板为若干板叠加而成，内部设置有冷却水道，所述光纤冷却板上设置有所述环状跑道的一侧上设置有盖板。

本实用新型另一方面提供了一种光纤激光器，所述光纤激光器包括根据上述任一项所述的光纤冷却板。

本实用新型的优点及有益效果是：

上述技术方案中光纤的盘绕方式能够将包层中传输的、不经过纤芯的螺旋光改变方向，使其传输路径穿过纤芯，从而增加光纤的有效包层光吸收，提高激光器的光光效率和电光效率以及输出功率。

上述技术方案能够有效提高增益光纤的有效吸收，提高大模场面积增益光纤中的模式不稳定阈值功率，最终获得高功率的激光输出。

进一步的，合理的弯曲半径设计，能够利用高阶模式较大的弯曲损耗实现分布式模式滤除，提高大模场面积光纤中输出激光的光束质量。

附图说明