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1、第45卷第7期激光與紅外Vo1.45.No.72015年7月IASER&INFRAREDJuly,2015文章編號:10013078(2015)07-0786-04·激光器技術(shù)·高功率光纖合束器熱阻系數(shù)的研究黃榜才,張鵬,龍潤澤,韓桂云,張培培,王曉龍,張雪蓮,梁小紅(中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所,天津300220)摘要:報(bào)道了高功率光纖合束器熱阻系數(shù)的研究。實(shí)驗(yàn)研究了高功率光纖合束器熱阻系數(shù)的測量方法,分別在被動制冷、主動制冷和消除背向反射光條件下,測量了加拿大ITF公司系列高功率光纖合束器的熱阻系數(shù),分別為0.32~C/W
2、,0.15℃/W,0.29~C/W;比較被動制冷和主動制冷兩種條件下光纖合束器熱阻系數(shù)的差異,表明主動制冷可以明顯降低光纖合束器熱阻系數(shù);研究了光纖合束器背向反射光對熱阻系數(shù)的影響,發(fā)現(xiàn)消除背向反射光有利于降低熱阻系數(shù)。研究結(jié)果對高功率光纖激光器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要意義。關(guān)鍵詞:光纖光學(xué);激光器和放大器;光纖合束;主動制冷中圖分類號:TN253;TN248文獻(xiàn)標(biāo)識碼:ADOI:10.3969/j.issn.1001—5078.2015.07.011Studyonthermalresistivityofhighpowerfibercomb
3、inerHUANGBang—cai,ZHANGPeng,LONGRun—ze,HANGui—yun,ZHANGPei-pei,WANGXiao—long,ZHANGXue—lian,LIANGXiao—hong(Institute46thofChineseElectronicTechnologyGroupCompany,Tianjin300220,China)Abstract:Theresearchonthermalresistivityofhighpowerfibercombinerisreposed.Themeasurement
4、methodofthermalresistivityisstudied.ThethermalresistivityofhighpowerfibercombineroftheCanadianITFcompanyis0.32~C/W,0.15℃/W,0.29℃/Wrespectivelyundertheconditionsofpassivecooling,activecoolingandwithoutthebackwardreflectedlight.Comparingthemeasuredresultsbetweenpassiveco
5、olingandactivecooling,itwillbefoundedthatthethermalresistivityunderactivecoolingiSlowcr.Whenthebackwardreflectedlightiseliminated.thethermalresistivitywillbedecreasedalso.TheresultsareveryimportantforthedesignofhighpowerfiberlasecKeywords:fiberoptics;laserandamplifier;
6、fiberbundle;activeheatsinking1引言器耐熱性能的技術(shù)指標(biāo),其定義是通過光纖合束器高功率的雙包層光纖激光器以其優(yōu)越的性能獲的光功率(P,W)每損耗1W,在器件外殼所產(chǎn)生的得了廣泛關(guān)注并大量應(yīng)用¨J。其中,高功率光纖溫度變化值(△,℃)。計(jì)算如式(1)所示:元器件的成熟和使用,是高功率光纖激光器研制的叼=AT/AP(1)重要保證。高功率光纖合束器是高功率光纖激光器根據(jù)定義,高功率光纖合束器熱阻系數(shù)越高,相泵浦光耦合的關(guān)鍵器件,在高功率光纖激光器結(jié)構(gòu)同光功率損耗產(chǎn)生的熱量越多,光纖合束器越容易設(shè)計(jì)中大量應(yīng)用,因
7、此國內(nèi)外科研人員對高功率光發(fā)熱;反之,熱阻系數(shù)越低,光纖合束器產(chǎn)生的熱量纖合束器的研制及其性能研究非常重視J。越少,耐熱性能越高。因此,高功率光纖激光器結(jié)構(gòu)熱阻系數(shù)(卵,~C/W)是表征高功率光纖合束設(shè)計(jì)時,應(yīng)該選擇熱阻系數(shù)小的合束器產(chǎn)品。但是作者簡介:黃榜才(1976一),男,博士,工程師,主要研究方向?yàn)楦吖β使饫w激光器及放大器研制技術(shù)。E—mail:huangbang—cai@sohu.com收稿日期:2014—10—20激光與紅外No.72015黃榜才等高功率光纖合束器熱阻系數(shù)的研究787目前市場上出售的產(chǎn)品都不能提供該技術(shù)指
8、標(biāo),用載1—10A驅(qū)動電流,(=1,2~10),并測量出每戶無法了解產(chǎn)品的耐熱性能,因此高功率光纖合束個整數(shù)安培驅(qū)動電流下7只單發(fā)射體半導(dǎo)體激光器器熱阻系數(shù)的測量非常必要。的總輸出功率,記為P(i=1,2~10);該功率經(jīng)過本文實(shí)驗(yàn)研