用于超快光纤激光器的热控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于超快光纤激光器的热控制方法及系统，包括温度监测装置，用于实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，并生成温度数据；处理器，用于判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘进行散热。通过温度监测装置，能够实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，其中温度数据能够反映光纤盘的温度，当温度过高时水冷系统则会对光纤盘进行散热处理，避免光纤激光器温度过高而无法正常工作。

Thermal Control Method and System for Ultrafast Fiber Laser

The invention provides a thermal control method and system for ultra-fast fiber laser, including a temperature monitoring device, which is used for real-time monitoring the temperature at the fiber disc of the fiber laser and generating temperature data; a processor is used to judge whether the temperature data is larger than a preset data, and if the temperature data is larger than the preset data, the water cooling system is controlled to heat the fiber disc. \u3002 Through the temperature monitoring device, the temperature of the optical fiber disc of the fiber laser can be monitored in real time. The temperature data can reflect the temperature of the optical fiber disc. When the temperature is too high, the water cooling system will heat the optical fiber disc to avoid the high temperature of the optical fiber laser and can not work properly.

【技术实现步骤摘要】
用于超快光纤激光器的热控制方法及系统
本专利技术涉及激光
，特别涉及一种用于超快光纤激光器的热控制方法。
技术介绍
光纤激光器是固体激光器的一种，具有高功率、高光束质量、高效率、小体积等诸多优点。近年来，随着近年来光纤激光器的发展与进步，光纤激光器在光谱、功率、线宽、光束质量等性能显著提高，并在工业加工、通信、医学、军工等方面具有广阔的应用前景。但随着功率的提升，高效冷却作为一类共性关键技术，始终伴随于激光器的研发和工程化过程中。光纤涂覆层温度85℃时为光纤损伤的阈值温度，在高功率情况下，需要对光纤整个圆周的涂覆层进行冷却。而受限于机械加工的精度，无法使整个光纤的圆柱面紧密贴附水冷板，因此，需要在光纤和冷却板之间添加某种安全稳定的介质材料。现有介质材料主要为导热硅脂、导热膏、铜粉、铟箔等。导热硅脂虽然有较高的导热系数，但长期高温使用时，硅脂容易变干，造成导热系数的下降，影响激光器的安全性；导热膏虽然稳定性好，但导热系数低，一般导热系数为低于5W/m·K，不满足2千瓦以上高功率光纤激光器散热需求；铜粉或其他导热粉末因在颗粒间存在间隙，会造成导热性能的下降，并且在填充过程中容易造成人员吸入，影响人员健康，撒漏的铜粉如落在集成后激光器的电路板上，极易造成短路或其他危险；铟箔或其他延展性箔类虽然有着较高的导热系数，但包裹性不强，无法使光纤的圆柱面紧密贴附介质或水冷板。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于超快光纤激光器的热控制方法，包括以下步骤：实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，并生成温度数据；判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘进行散热。一种用于超快光纤激光器的热控制系统，包括温度监测装置，用于实时监测光纤激光器的光纤盘处的温度，并生成温度数据；处理器，用于判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘进行散热。进一步的，所述水冷系统和光纤盘之间设置有热传导结构，所述热传导结构包括内部中空且呈长方体设置的壳体，所述壳体包围所述光纤盘且壳体内设置有导热介质。所述水冷系统包括依次连接的第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道和第二管道之间设置有第一电磁阀、第二管道和第三管道之间设置有第二电磁阀、第三管道和第一管道之间设置有第三电磁阀，所述的第二管道内设置第一蠕动泵；还包括依次连接的第四管道、第五管道以及压缩机，所述第四管道和第五管道之间设置有第四电磁阀、所述第五管道和压缩机之间设置有第五电磁阀、所述压缩机与第四管道之间设置有第六电磁阀；所述第一管道紧贴于所述壳体设置，所述第三管道与所述第四管道紧贴设置，所述第一管道、第二管道和第三管道等容积设置且分别装满水体，所述第四管道和第五管道内分别设置有冷媒。进一步的，所述处理器分别于所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀以及第一蠕动泵连接，所述第一管道和第三管道分别设置第一温度传感器和第三温度传感器；所述第一温度传感器用于监测第一管道内的液体温度并输出第一温度数据至处理器，第三温度传感器用于监测第三管道内的液体温度并输出第三温度数据至处理器，当所述第一温度数据高于第一预设数据、第三温度数据低于第二预设数据时，所述处理器输出第一控制信号分别控制第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀打开第一预设时间以及蠕动泵工作第一预设时间，并控制第四电磁阀打开、第五电磁阀打开以及压缩机进行工作，将加压后的冷媒输入至第四管道处。进一步的，热控制系统还包括蓄电池，分别于所述处理器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第一蠕动泵以及第五电磁阀连接并进行供电，还包括对所述蓄电池电量进行显示的显示电路，所述显示电路包括：LED整流驱动模块，与所述蓄电池通过插头连接，用于将所述蓄电池输出的交流电压转换成直流电压；多个并联设置的LED灯，分别与所述的LED整流驱动模块通过主导线连接，加载所述LED整流驱动模块(102)输出的直流电压进行工作；多个并联设置的匹配电阻，分别与所述的多个LED灯一一并联设置，每个匹配电阻设置有与所述LED整流驱动模块分别一一对应的导通开关。进一步的，所述的两根主导线连接有检测信号线，所述的检测信号线连接有处理器，所述的处理器用于接收所述检测信号线的第一检测电流；所述的处理器与所述导通开关连接；当第一检测电流大于一第一预设电流值时，所述处理器控制所述的导通开关断开。进一步的，两根主导线连接有检测信号线，所述的检测信号线连接一第一电压比较器，所述的检测信号线与所述第一电压比较器之间设置有分压电阻，所述的检测信号线输出第一检测电流通过分压电阻生成第一检测电压，第一点所述的处理器用于接收所述检测信号线的第一检测电压；所述的第一电压比较器与所述导通开关连接；当第一检测电压大于一第一预设电压值时，所述第一电压比较器输出控制信号控制所述导通开关断开。所述的导通开关为三极管，所述三极管的集电极和发射极分别与所述的匹配电阻和主导线连接，所述三极管的基极与所述第一电压比较器的输出端连接。进一步的，还包括过流保护单元，其包括：所述的主导线设置一采压电阻，所述的采压电阻与所述主导线正极之间设置有采集节点；基准电压提供装置，用于提供预设的第一基准电压；第四电压比较器，分别与所述的采集节点和基准电压提供装置藕接，用于比较采集节点处采压电阻的第一采集电压和第一基准电压，当所述的第一采集电压大于所述第一基准电压时，输出驱动信号；控制装置，与所述第四电压比较器的输出端藕接，受控于所述的驱动信号控制所述的主导线断路；所述的控制装置包括继电器线圈和继电器常闭触点，所述的继电器线圈与所述的第四电压比较器的输出端连接；所述的继电器常闭触点位于所述主导线回路，受控于所述的继电器线圈控制所述的主导线回路断开。进一步的，所述热控制系统还包括评分系统，用于获取用户对使用的超快光纤激光器提交的评分，还包括总处理单元，分别与各个超快光纤激光器处的评分系统连接，用于根据用户对超快光纤激光器的评分确定用户u和用户v之间的相似度：其中，Iuv为同时被用户u和用户v都评分的超快光纤激光器集合；Iu为被用户u评分的超快光纤激光器集合；Iv为被用户v评分的超快光纤激光器集合；rui为用户u对超快光纤激光器i的评分，rvi为用户v对超快光纤激光器i的评分；总处理单元将相似度大于预设阈值的用户u和用户v进行关联并生成关联数据进行存储。进一步的，总处理单元用于确定除用户u以外对超快光纤激光器z进行评分的用户w的集合Nz(w)，所述超快光纤激光器z为用户u未评价过的超快光纤激光器；根据每个用户w对所述超快光纤激光器z的评分rwz确定所述超快光纤激光器z的标准评分其中，|Nz(w)|表示集合Nz(w)的元素个数；根据用户u与用户w之间的相似度C(u,w)、以及所述标准评分确定所述用户u对所述超快光纤激光器z的预测评分ruz'：其中，a是常数；Iuw为同时被用户u和用户w都评分的超快光纤激光器集合；Iw为被用户w评分的超快光纤激光器集合；rwi为用户w对超快光纤激光器i的评分；将所述用户u对所述超快光纤激光器z的预测评分ruz'输出至一显示器进行显示。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于超快光纤激光器的热控制方法，其特征在于，包括以下步骤：实时监测光纤激光器的光纤盘(10)处的温度，并生成温度数据；判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘(10)进行散热。

【技术特征摘要】
1.一种用于超快光纤激光器的热控制方法，其特征在于，包括以下步骤：实时监测光纤激光器的光纤盘(10)处的温度，并生成温度数据；判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘(10)进行散热。2.一种用于超快光纤激光器的热控制系统，其特征在于，包括温度监测装置，用于实时监测光纤激光器的光纤盘(10)处的温度，并生成温度数据；处理器，用于判断温度数据是否大于一预设数据，如果温度数据大于该预设数据则控制控制水冷系统对光纤盘(10)进行散热。3.根据权利要求2所述的热控制系统，其特征在于，所述水冷系统和光纤盘(10)之间设置有热传导结构，所述热传导结构包括内部中空且呈长方体设置的壳体(11)，所述壳体(11)包围所述光纤盘(10)且壳体(11)内设置有导热介质(111)；所述水冷系统(20)包括依次连接的第一管道(201)、第二管道(202)和第三管道(203)，所述第一管道(201)和第二管道(202)之间设置有第一电磁阀(301)、第二管道(202)和第三管道(203)之间设置有第二电磁阀(302)、第三管道(203)和第一管道(201)之间设置有第三电磁阀(303)，所述的第二管道(202)内设置第一蠕动泵；还包括依次连接的第四管道(204)、第五管道(205)以及压缩机(206)，所述第四管道(204)和第五管道(205)之间设置有第四电磁阀(304)、所述第五管道(205)和压缩机(206)之间设置有第五电磁阀(305)、所述压缩机(206)与第四管道(204)之间设置有第六电磁阀(306)；所述第一管道(201)紧贴于所述壳体设置，所述第三管道(203)与所述第四管道(204)紧贴设置，所述第一管道(201)、第二管道(202)和第三管道(203)等容积设置且分别装满水体，所述第四管道(204)和第五管道(205)内分别设置有冷媒。4.根据权利要求3所述的热控制系统，其特征在于，所述处理器分别于所述第一电磁阀(301)、第二电磁阀(302)、第三电磁阀(303)、第四电磁阀(304)、第五电磁阀(305)以及第一蠕动泵连接，所述第一管道(201)和第三管道(203)分别设置第一温度传感器和第三温度传感器；所述第一温度传感器用于监测第一管道(201)内的液体温度并输出第一温度数据至处理器，第三温度传感器用于监测第三管道(203)内的液体温度并输出第三温度数据至处理器，当所述第一温度数据高于第一预设数据、第三温度数据低于第二预设数据时，所述处理器输出第一控制信号分别控制第一电磁阀(301)、第二电磁阀(302)以及第三电磁阀(303)打开第一预设时间以及蠕动泵工作第一预设时间，并控制第四电磁阀(304)打开、第五电磁阀(305)打开以及压缩机(206)进行工作，将加压后的冷媒输入至第四管道(204)处。5.根据权利要求2所述的热控制系统，其特征在于，热控制系统还包括蓄电池，分别于所述处理器、第一电磁阀(301)、第二电磁阀(302)、第三电磁阀(303)、第四电磁阀(304)、第五电磁阀(305)、第一蠕动泵以及第五电磁阀(305)连接并进行供电，还包括对所述蓄电池电量进行显示的显示电路，所述显示电路包括：LED整流驱动模块(102)，与所述蓄电池(101)通过插头连接，用于将所述蓄电池(101)输出的交流电压转换成直流电压；多个并联设置的LED灯，分别与所述的LED整流驱动模块(102)通过主导线(30)连接，加载所述LED整流驱动模块(102)输出的直流电压进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚涛，陈勇，伍湘红，
申请(专利权)人：深圳市大德激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44