大于500 W非水冷光纤包层光剥离器

• 作者: 刘玙 李敏 黄珊 吴文杰 冯曦 沈本剑 宋华青 陶汝茂 王建军 景峰
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 学科: 工学
• 关键词: 包层光剥离器 模式剥除 光纤激光 光纤器件 双包层光纤
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 强激光物理与技术
• 页码范围: 19-24
• 页数: 6页
• 分类号: TN248
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB202133.200182

摘要

为实现高功率光纤包层光剥离器被动冷却,需要同时对光纤和封装壳体进行有效热管理.采用一种基于铁氟龙毛细管分段化学腐蚀光纤的制备技术,使用紫铜作为壳体材料,并通过有限元分析算法对壳体温度场进行仿真计算,对壳体各个结构参量进行优化分析,设计了满足500 W散热能力的包层光剥离器,并开展了实验验证.研究结果表明,采用铁氟龙管分段腐蚀法,包层光剥离比达到23.7 dB,光纤裸纤上的功率温升速率仅0.007℃/W.采用优化设计的壳体,在540 W功率注入下,包层光剥离器使用水冷冷板冷却可以连续出光,壳体最高温度58.7℃,使用相变冷板冷却可以单次安全出光50 s,壳体最高温度80℃.此研究结果可以为高功率光纤激光设计与研发提供重要参考.