一种光纤激光器的高稳定性冷却系统的制作方法

1.本发明涉及光纤激光器冷却领域，特别是涉及一种光纤激光器的高稳定性冷却系统。


背景技术：

2.光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。
3.在光纤激光器运行的过程中，光纤发光体会产生较大的热量，如果不能够进行及时的降温，光纤激光器在长时间的高温下进行运行过程中降低了使用寿命，同时容易在使用的过程中造成光纤激光器烧坏，进而存在一定的安全隐患，现有光纤激光器冷却系统在对光纤发光本体进行降温时，多通过风机将壳体内部的热量排出，此种降温方式较为常规化，因此冷却的效果较差，因此光纤激光器在高温运行时，影响其工作状态的稳定性，同时不能保持光纤发光体表面的稳定达到稳定的冷却效果，当光纤发光本体表面温度忽上忽下时，就会导致其工作状态不够稳定。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种光纤激光器的高稳定性冷却系统，具有高稳定性的对光纤激光器进行冷却。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种光纤激光器的高稳定性冷却系统，包括有激光器本体，所述激光器本体包括有上壳体、与上壳体适配安装的下壳体、安装在下壳体内部的光纤发光体；所述下壳体内侧安装有冷却装置；所述冷却装置包括有安装在下壳体一侧冷却盘管、安装在下壳体另一侧的温度传感器、与冷却盘管配合且套设在其外部的冷冻管。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述激光器本体包括有开设在下壳体表面的安装孔，且冷冻管安装在安装孔内侧。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却盘管包括有与光纤发光体贴合的u型冷却管，且首尾依次与冷却盘管连接，所述冷却盘管与u型冷却管连接处设置有循环泵。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却装置还包括有安装在上壳体上方且与冷冻管相互连通的液氮罐，所述液氮罐与冷冻管连接处设置有阀门。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述温度传感器包括有贴合在光纤发光体外壁的温度感应探头。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述液氮罐下端螺纹连接在上壳体上表面，且下端连接座与冷冻管相互连通。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却装置包括有冷冻管与冷却盘管之间形成的螺旋状结构冷却腔，且冷却腔与液氮罐连通。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却装置还包括有安装在安装孔内侧的风扇，且安装在冷冻管后方。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却装置还包括有与阀门、温度传感器电性互联的处理器。
14.与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：1、通过设置的冷却装置，温度感应探头对光纤发光体的外壁温度进行监测，并将监测后的温度传送至温度传感器，温度传感器与处理器互联，当温度传感器收集的温度数据低于阈值时，此时阀门处于常闭，当温度传感器接收的温度数据高于阈值时，此时温度传感器向处理器发送数据，处理器对数据进行分析处理后，向阀门发送指令，并使得阀门开启，随后液氮罐内部的液氮在重力作用下，通过冷却腔进入到冷冻管的内部，并对冷冻管内部的冷却盘管进行快速的降温，使得其内部的冷却液达到快速降温的目的，进而避免光纤发光体温度过高，当温度传感器接收温度数据低于阈值后，此时处理器向阀门发送闭合指令，此时液氮罐下端处于关闭状态，停止对冷冻管内壁进行输送液氮，进而实现了保持光纤发光体稳定的冷却，提高发光时的稳定性。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的爆炸结构示意图；图3为本发明的冷却装置结构示意图；图4为本发明的冷却盘管与冷冻管截面结构示意图；图5为本发明的图4中a处放大结构示意图；图6为本发明的系统流程图。
16.其中：1、激光器本体；11、上壳体；12、下壳体；13、安装孔；14、光纤发光体；2、冷却装置；21、冷却盘管；22、u型冷却管；23、循环泵；24、冷冻管；241、阀门；242、冷却腔；25、液氮罐；26、温度感应探头；27、温度传感器；28、风扇。
具体实施方式
17.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
18.实施例:如图1
‑
6所示，本发明提供一种光纤激光器的高稳定性冷却系统，包括有激光器本体1，激光器本体1包括有上壳体11、与上壳体11适配安装的下壳体12、安装在下壳体12内部的光纤发光体14；下壳体12内侧安装有冷却装置2；冷却装置2包括有安装在下壳体12一侧冷却盘管21、安装在下壳体12另一侧的温度传感器27、与冷却盘管21配合且套设在其外部
的冷冻管24。
19.阀门241优先选用电磁阀，其工作原理正如该技术领域人员所公知的那样：电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。
20.在使用时，阀门241处于常闭状态，冷却盘管21与u型冷却管22内部加注冷却液，并将循环泵23与风扇28接通电源，使其通电运行，随后在循环泵23将u型冷却管22内部的冷却液输送至光纤发光体14的表面，并通过冷却液的流通，将热交换后的冷却液输送到冷却盘管21，并通过风扇28对下壳体12内部排风时，风扇28对冷却盘管21吹风，加快表面风速，进而实现对冷却盘管21内部较热冷却液进行热量的降温，随后再次通过循环泵23将冷却后的冷却液输送至u型冷却管22的内部；如图6所示，温度感应探头26对光纤发光体14的外壁温度进行监测，并将监测后的温度传送至温度传感器27，温度传感器27与处理器互联，当温度传感器27收集的温度数据低于阈值时，此时阀门241处于常闭，当温度传感器27接收的温度数据高于阈值时，此时温度传感器27向处理器发送数据，处理器对数据进行分析处理后，向阀门241发送指令，并使得阀门241开启，随后液氮罐25内部的液氮在重力作用下，通过冷却腔242进入到冷冻管24的内部，并对冷冻管24内部的冷却盘管21进行快速的降温，使得其内部的冷却液达到快速降温的目的，进而避免光纤发光体14温度过高，当温度传感器27接收温度数据低于阈值后，此时处理器向阀门241发送闭合指令，此时液氮罐25下端处于关闭状态，停止对冷冻管24内壁进行输送液氮，进而实现了保持光纤发光体14稳定的冷却，提高发光时的稳定性。
21.在其他实施例中，激光器本体1包括有开设在下壳体12表面的安装孔13，且冷冻管24安装在安装孔13内侧；如图2所示，通过下壳体12一侧开始的安装孔13，且冷冻管24安装在安装孔13的内侧，在风扇28运行时，便于将激光器本体1内部的热量通过安装孔13排出。
22.在其他实施例中，冷却盘管21包括有与光纤发光体14贴合的u型冷却管22，且首尾依次与冷却盘管21连接，冷却盘管21与u型冷却管22连接处设置有循环泵23。
23.如图3所示，在使用时，通过冷却盘管21与u型冷却管22连接处设置的循环泵23，且与光纤发光体14外壁贴合，便于在u型冷却管22内部流通冷却液时，与光纤发光体14实现热交换，进而提高对光纤发光体14表面的冷却。
24.在其他实施例中，冷却装置2还包括有安装在上壳体11上方且与冷冻管24相互连通的液氮罐25，液氮罐25与冷冻管24连接处设置有阀门241。
25.如图2所示，通过液氮罐25与冷冻管24的连接，并且在两者之间设置有阀门241，便于通过液氮罐25内部的液氮对冷冻管24内部的冷却盘管21进行快速的降温，同时通过阀门241控制液氮罐25内部液氮下液速率。
26.在其他实施例中，温度传感器27包括有贴合在光纤发光体14外壁的温度感应探头26。
27.温度感应探头26对光纤发光体14的外壁温度进行监测，并将监测后的温度传送至
温度传感器27，温度传感器27与处理器互联，便于对光纤发光体14外壁温度进行监测。
28.在其他实施例中，液氮罐25下端螺纹连接在上壳体11上表面，且下端连接座与冷冻管24相互连通，便于液氮罐25与上壳体11之间的拆装，在冬季使用时，可将液氮罐25取下，此时冷却装置2仍可单独的使用。
29.在其他实施例中，冷却装置2包括有冷冻管24与冷却盘管21之间形成的螺旋状结构冷却腔242，且冷却腔242与液氮罐25连通，冷却腔242与液氮罐25连通便于液氮向冷冻管24内部流通。
30.在其他实施例中，冷却装置2还包括有安装在安装孔13内侧的风扇28，且安装在冷冻管24后方，在风扇28转动的过程中产生向外的风向，在冷冻管24内部通液氮后，表面温度急速降低外壁产生水珠，避免向光纤发光体14吹风时造成水汽吹到其表面，避免对光纤发光体14吹风内部较为潮湿造成短路。
31.在其他实施例中，冷却装置2还包括有与阀门241、温度传感器27电性互联的处理器，通过处理器与阀门241、温度传感器27的联动，便于对液氮罐25内部液氮流速的控制。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之
ꢀ“
上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。