光纤激光器中包层功率剥离器散热性能的优化

作者：夏情感; 肖文波^*; 李军华; 金鑫; 叶国敏; 吴华明; 马国红

来源：Acta Physica Sinica, 2020, 69(01): 256-261.

• 光纤激光器
• 包层功率剥离器
• 高折胶法
• 酸腐蚀法
• 热效应

光纤激光器系统中的包层功率剥离器在去除残余抽运光和高阶激光时,由于光热转换会产生大量的热能,所以将热能高效的耗散成为当前的研究热点.本文对国内外现有的五种剥离器进行了仿真研究与对比,发现用高折胶法制作剥离器时,改变填胶孔的形状,可以有效地增大热源与传热介质间的表面积-体积比,从而降低剥离器工作时的温度峰谷值;还发现将高折胶法和酸腐蚀法结合制备粗细不均匀的两段式光纤包层结构,可以提升剥离器的热分布均匀性.根据上述发现,提出了一种新颖的剥离器结构并进行了热效应研究.结果表明:包层功率为150 W时,该剥离器的温度峰值为298 K,温度谷值为293 K,温差为5 K;相比于上述五种剥离器,其温度峰值最多降低了11.3%,温度谷值最多降低了8.4%,温差最多降低了87.5%,证明了该剥离器能有效抑制温升及具有热分布均匀性.

• 单位
  南昌航空大学; 南昌大学机电工程学院; 江西省光电检测技术工程实验室; 江西省图像处理与模式识别重点实验室