CN102751647A

CN102751647A - 一种光纤盘绕装置

Info

Publication number: CN102751647A
Application number: CN2012102014372A
Authority: CN
Inventors: 王鹏; 樊仲维; 石朝辉; 王培峰; 闫晓超
Original assignee: Beijing GK Laser Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing GK Laser Technology Co Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明提供一种光纤盘绕装置，包括：内筒，具有圆柱状外表面，该外表面上具有螺旋形第一凹槽，内筒中还具有水冷通道；外筒，具有圆柱状内表面，该内表面上具有螺旋形第二凹槽，外筒中还具有水冷通道；其中外筒罩在内筒之外，第一凹槽和第二凹槽的位置相对应并相互结合，以容纳光纤。

Description

一种光纤盘绕装置

技术领域

本发明涉及一种光纤盘绕装置，尤其涉及一种用于盘绕大功率光纤激光器中的光纤的装置。

背景技术

光纤激光器作为第三代激光技术的代表，得到越来越广泛的应用。光纤激光器中光纤的长度一般有十几米至几十米，泵浦光在光纤里传输振荡，直至输出激光。如此长的光纤必须盘绕在相应装置上，但是光纤质地脆，折弯半径比较小，因此光纤不易盘绕。而且泵浦光在光纤里传输振荡过程中会产生热量，因此光纤盘绕在一起时热量难以散出，导致激光器性能恶化，尤其是对于大功率光纤激光器来说，散热问题更为严重。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种光纤盘绕装置，可方便、快速、可靠的盘绕光纤并对其进行制冷。

本发明提供了一种光纤盘绕装置，包括：

内筒，具有圆柱状外表面，该外表面上具有螺旋形第一凹槽，内筒中还具有水冷通道；

外筒，具有圆柱状内表面，该内表面上具有螺旋形第二凹槽，外筒中还具有水冷通道；

其中外筒罩在内筒之外，第一凹槽和第二凹槽的位置相对应并相互结合，以容纳光纤。

根据本发明提供的装置，其中外筒的内径等于内筒的外径。

根据本发明提供的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的横截面为半圆形。

根据本发明提供的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的直径等于光纤的直径。

根据本发明提供的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的直径比光纤直径大1/10或更小。

根据本发明提供的装置，其中外筒的内径大于内筒的外径，两者之差小于光纤直径的二倍。

根据本发明提供的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的横截面为弧度小于180°的圆弧形。

根据本发明提供的装置，其中外筒的两端具有缺口。

本发明还提供一种利用根据权利要求1所述的装置盘绕光纤的方法，包括：

1）利用固定装置将光纤的第一端固定到内筒的凹槽中；

2）将内筒旋入外筒中，在旋入的过程中，一边旋入，一边将光纤容纳到内筒上的凹槽中；

3）当内筒完全旋入外筒中时，去除固定装置。

本发明采用了螺旋形凹槽的结构，使光纤被缠绕在内筒和外筒之间，得到良好的固定，从而减少了光纤所占据的空间，便于较长的光纤的使用。另外，由于光纤与内筒和外筒紧密接触，通过在内筒和外筒中设置水冷通路，引入循环水即可方便的实现对光纤的制冷。

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1为根据本发明的光纤盘绕装置的立体结构示意图；

图2为根据本发明的光纤盘绕装置的光纤内筒和被缠绕光纤的截面示意图；

图3为根据本发明的光纤盘绕装置的外筒被切割后的截面示意图；

图4为沿图1中的L-L线切割所形成的截面示意图。

具体实施方式

根据本发明的一个实施例，提供一种光纤盘绕装置，其立体结构如图1所示，该光纤盘绕装置包括内筒2和外筒1。

其中内筒2的结构如图2所示，为圆筒状，由金属材料制成，其外部的圆柱状表面上具有螺旋形凹槽，用于容纳光纤3，其中该螺旋形凹槽的截面为半圆形，其直径与光纤3的直径相同，容纳了光纤3后的内筒2的结构的立体图如图3所示，图3为外筒被切割后的截面示意图，从图中可看出光纤3被容纳在内筒上的半圆形凹槽中，从而呈螺旋形盘绕在内筒2上，另外，内筒2中具有水冷通路W₂,水冷通路W₂在内筒2的底部具有入口I₂、在内筒2的顶部具有出口O₂。

其中外筒1为圆筒状，由金属材料制成，外筒1的内径与内筒2的外径相同，外筒1罩在内筒2的外面，如图4所示，为沿图1中的L-L线在垂直方向上切割所形成的截面示意图，其中外筒的内部圆柱形表面上具有螺旋形凹槽，该螺旋形凹槽的截面为半圆形，其直径与光纤3的直径相同，外筒1内表面上的螺旋形凹槽与内筒2外表面上的螺旋形凹槽相结合，形成截面为圆形的空腔，用于容纳光纤3，另外，外筒1中具有水冷通路W₁,水冷通路W₁在外筒1的底部具有入口I₁、在外筒1的顶部具有出口O₁，外筒1的顶部还具有缺口A、底部具有缺口B，用于使光纤3通过缺口A和缺口B从内筒2延伸到外筒1之外。

本实施例还提供了一种利用上述光纤盘绕装置盘绕光纤的方法，包括：

1）利用双面胶将光纤3的第一端固定到内筒2顶部的凹槽中；

2）将内筒2旋入外筒1中，在旋入的过程中，一边旋入，一边不断的将光纤3容纳到内筒2上的凹槽中，通过旋入，使得光纤被容纳在内筒2的半圆形凹槽和外筒1的半圆形凹槽相结合所构成的圆形空腔之中；

3）当内筒2完全旋入外筒1中时，去除双面胶，使光纤的第一端从外筒1的缺口A处延伸到外筒1之外，并使光纤的另一端从外筒1的缺口B处延伸到外筒1之外。

本实施例采用了螺旋形凹槽的结构，使光纤被缠绕在内筒和外筒之间，得到良好的固定，从而减少了光纤所占据的空间，便于较长的光纤的使用。另外，由于光纤与内筒和外筒紧密接触，通过在内筒和外筒中设置水冷通路，引入循环水即可方便的实现对光纤的制冷。

根据本发明的其他实施例，其中光纤盘绕装置中的内筒和外筒也可以由其他材料制成，而不局限于金属，优选利用导热性好的材料制成。

根据本发明的其他实施例，其中光纤盘绕装置中，内筒和外筒中的水冷通路可以为一条或多条。

根据本发明的其他实施例，其中螺旋形凹槽的直径可略大于光纤的直径，例如比光纤直径大1/10或更小。

根据本发明的其他实施例，其中光纤盘绕装置中，外筒的内径还可大于内筒的外径，但两者之差要小于光纤直径的二倍，这种情况下，内筒和外筒上的螺旋形凹槽的截面不再是半圆形，而是为弧度小于180°的圆弧形，两个圆弧形凹槽夹住光纤，并与光纤的外表面相吻合。

根据本发明的其他实施例，其中螺旋形凹槽的截面不限于半圆形或圆弧形，也可以为其他形状，例如棱柱形等，但优选为与光纤外形更为吻合的形状。

根据本发明的其他实施例，其中光纤盘绕装置中，外筒顶部的缺口A和底部的缺口B可以省略，通过使内筒的长度大于外筒的长度，同样可以使光纤从内筒延伸到外筒之外。

根据本发明的其他实施例，其中光纤盘绕装置的盘绕方法中，除双面胶外，也可以利用其他的固定方式将光纤3的第一端固定到内筒2顶部的凹槽中。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种光纤盘绕装置，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中外筒的内径等于内筒的外径。

3.根据权利要求2所述的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的横截面为半圆形。

4.根据权利要求3所述的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的直径等于光纤的直径。

5.根据权利要求3所述的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的直径比光纤直径大1/10或更小。

6.根据权利要求1所述的装置，其中外筒的内径大于内筒的外径，两者之差小于光纤直径的二倍。

7.根据权利要求6所述的装置，其中第一凹槽和第二凹槽的横截面为弧度小于180°的圆弧形。

8.根据权利要求1所述的装置，其中外筒的两端具有缺口。

9.一种利用根据权利要求1所述的装置盘绕光纤的方法，包括：

1）利用固定装置将光纤的第一端固定到内筒的凹槽中；

2）将内筒旋入外筒中，同时通过旋入将光纤容纳到内筒上的凹槽中；

3）当内筒完全旋入外筒中时，去除固定装置。