本发明专利技术公开了一种将光纤保持其内的光纤保持装置。所述装置的上表面具有保持和容纳光纤的螺旋通道的基底。通道具有第一位置部，光纤从第一位置部进入并被引导至多个转圈用于保持缠绕在其中的光纤，在另外一端的第二位置部光纤导出通道，其中封装在螺旋通道内的光纤具有的弯曲半径至少为２ｃｍ。这样的尺寸使得保持装置形成散热器以将光纤中的热散至基底内。优选将螺旋通道设计成将光纤固定在通道内并且防止由于光纤的弹力意外弹出通道，使得光纤位于槽内或者通道内。
【技术实现步骤摘要】
光纤保持装置以及散热装置交叉引用的相关申请本专利技术要求于2007年3月27日提交的美国专利申请号60/908,245的优先权，在此 通过参考将其合并入本专利技术中。
本专利技术通常涉及光纤保持装置，尤其涉及一种利于将光纤内多余的热耗散到保持装 置内的保持器。
技术介绍
光纤被用作传输介质，既可用于点对点的光传输，也可用于修正光学特性，例如作 为光纤激光器或光;^文大器中的增益介质，或者在通信网络中作为色散补偿介质。当光纤 被用于修正光学特性而不是用于光传输时，通常优选将光纤封装于相对紧凑的容积内， 所述封装容积将被包含到线性尺寸一般小于0.5米的密闭装置中。 典型的光纤激光器或者光纤放大器由长度范围在10毫米~ 100米之间的光纤构成， 绝大多数的光纤长度范围一般在1 ~30米之间，并且光纤的最小可允许弯曲半径通常在 10 ~ 20毫米之间。其他专用的光纤长度通常也在同样的参数范围内。根据应用(的不同)， 光纤会释放出大量的热能(如超过1瓦特)，因此需要光纤具有较为有效的排热措施。 此外，在操作过程中，应优先确保用于光纤激光器中的光纤不动或者防止其意外损坏。 由于光纤具有易碎特性，因此需要保护光纤避免遭受外部应力(如挠力、压力和张力)， 所述外部应力可损坏光纤和/或使光纤传送的信号发生衰减。例如，在光纤路径中无论任 何一处都不能被猛烈弯曲。除了可能造成光纤易坏或易碎外，如果将光纤弯曲超过一定 的临界角度时，被传输的部分光脉冲将泄漏，而不会在纤芯中被反射，因此衰减了传输 的光脉冲信号并且降低了信号质量。因此，布置光纤的路线以使光纤中的弯曲具有足以 基本上避免如漏光现象发生的半径，这是必要的。Daoud等人的美国专利6,980,726中 披露了 一种用于避免污染物进入光纤密封装置中的光纤弯曲限制器。 传统上，通过类似于线轴的轴装置将紧凑光纤段保持，即绕中心轴或心轴以多匪并 列的方式向外缠绕成盘状的巻线，因而所需轴装置具有明显的厚度以适应多匪缠绕；或 者光纤可以用胶带、塑料缠绕层或者类似的装置将其自身捆绑以形成松散的盘绕圏。例如，Daoud等人的名称为"双螺旋S型光纤盒(Double Helical-S Fiber Tray)"的美国专利 6，738,554中披露了一种以S型结构缠绕的光纤盒。上述专利中的光纤所具有的光纤长 度依赖于在封装内构造的层结构中的其他长度的光纤。然而，这些已知的容纳光纤的方 法以及装置未必能确保散热效率或者防止光纤移动或意外损毁，并且这些装置通常不具 有所需的紧凑结构。因此需要一种紧凑装置用于保持、保护光纤并且将光纤内部多余的热耗散掉。 如在IOOW或更高的高功率操作条件下，对于光纤内的热积累和热传递尤为值得关 注。在这些例子中，光纤内的激光在温度升高时必然导致其传输功率的损耗。这种现象 在，(Yb-doped)光纤中尤为突出，因为这种掺杂物中的能级彼此非常接近。当温度 升高时，激光中低能级的热粒子数增加并且高能级的热粒子数减少，导致热粒子数反转 减少以及激光功率降低。因此，应尽可能地保持纤芯温度接近室温且确保在7(TC以下。 当温度升高时操作光纤激光器的另 一个缺点在于当随时间的变化光纤温度超过70°C后 也会造成光纤上聚合物涂层的退化，因此也会造成纤芯材料的退化。在具有上百瓦输出 功率的光纤激光器中，每米光纤通常仅仅具有几平方厘米的表面积却可以消耗掉几瓦的 功率，因此必须使散热器中的热阻最小化以确保纤芯温度接近室温。光纤的包覆层和聚 合物层具有大的热阻因此会导致光纤温度升高几摄氏度或几十摄氏度。 灌封材料(Potting compound),以及甚至是"导热"灌封材料通常与金属材料相比 具有较低的导热率；因此实质上采用具有任何热厚度的灌封材料都将明显增加热阻以及 升高纤芯温度。从污染物和光损的角度看，将光纤附近，尤其是光纤头附近的有机物数 量最小化也非常重要。在目前的设计中通常采用光纤聚合物涂层并且必须对该涂层进行 处理，但是灌封材料通常为体积较大的有机物并且很少经过清洁处理。在全功率的热操 作环境下，采用灌封材料大大增加了端面带有挥发性有机物的光纤的污染风险。因此灌 封材料不是解决光纤内过多热问题所需要的解决方法。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一在于提供一种保持光纤的优越方法，所述方法采用直接将 热传递到高导金属材料中，并且没有增加光纤受有机物污染的风险。 本专利技术的目的之一在于提供一种可保持一段以紧凑方式排列的光纤的光纤保持器， 同时确保光纤的弯曲半径至少是预定的半径，以避免可能发生光纤损坏、额外的光泄漏， 从而有利于将光纤内的热耗散到保持器。本专利技术提供一种将光纤保持在其内的光纤保持装置，包括基底所述基底的上表面具 有第一螺旋通道用于保持和容纳所述光纤，所述第一螺旋通道包括第一位置部、多个 转圏以及第二位置部，所述光纤从所述第一位置部进入所述通道；所述多个转圏用于保 持缠绕在其中的所述光纤；所述光纤从所述第二位置部导出所述通道，其中封装于所述 螺旋通道内的所述光纤的弯曲半径至少为2cm。本专利技术提供一种光纤保持装置，包括基底，所述基底的上表面具有第一螺旋通道用 于保持和容纳所述光纤，所述第一螺旋通道包括第一位置部、多个转圏以及第二位置 部，所述光纤从所述第一位置部进入所述通道；所述多个转圏用于保持缠绕在其中的所 述光纤；所述光纤从所述第二位置部导出所述通道，其中所述通道转圏具有横截面，所 述横截面适于容纳所述光纤以便所述光纤在其插入所述通道后不能弹出所述通道。 本专利技术提供一种光纤保持装置，包括基底所述基底的上表面具有第一螺旋通道用于 保持和容纳所述光纤，所述第一螺旋通道包括第一位置部、多个转圈以及第二位置部， 所述光纤从所述第一位置部进入所述通道；所述多个转圈用于保持缠绕在其中的所述光 纤；所述光纤从所述第二位置部导出所述通道，其中所述螺旋通道形成阿基米德螺旋结 构，所述阿基米德螺旋结构在连续转圏之间具有相等的间距。附图说明在此将结合附图对本专利技术可仿效的实施例进行更详细的描述。图1是根据本专利技术的第一个实施例的侧面装载光纤保持装置的俯视图；图2是根据图1的光纤保持装置的横截面的侧视图；图3a是根据本专利技术的光纤保持装置的横截面的侧视图，其中槽的侧壁垂直于槽的 平底面并且具有将光纤包含在槽形通道内的盖子；图3b是根据本专利技术的光纤保持装置的横截面的侧视图，其中槽或通道的外侧壁与 槽的平底面成锐角；图3c是根据本专利技术的光纤保持装置的横截面的侧视图，其中槽的外侧壁与槽的平底面先形成钝角并且随后形成锐角以在侧壁中形成容纳光纤的槽；图4a是根据本专利技术的光纤保持装置的横截侧视图，其中光纤直径大于通道深度并且其中提供与光纤接触且容纳光纤的盖子，从而将光纤中的热传递到盖子和通道壁内以达到散热；图4b是类似于图4a中的光纤保持装置的横截面的侧视图，其中平板的两侧各具有一个通道用于保持光纤，并且其中两个通道具有连接它们的内槽或者光孔并且可实现 光纤在一侧上缠绕并且穿过另 一侧以缠绕到第二侧上。具体实施例如图1和图2所示的光纤保持装置8,其中具有螺旋通道12的侧面装载平板固定 器10用于以螺旋状方式保持一段光纤14。术语"螺旋"在本说明书中被定义为平面上绕 固定的中心点以距该中心点连续增加或减少的距本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将光纤保持在其内的光纤保持装置，包括： 基底，所述基底的上表面具有第一螺旋通道用于保持和容纳所述光纤，所述第一螺旋通道包括： 第一位置部，所述光纤从所述第一位置部进入所述通道； 多个转圈，所述多个转圈用于保持缠绕在其中的所述光纤；以及 第二位置部，所述光纤从所述第二位置部导出所述通道，其中收容于所述螺旋通道内的所述光纤的弯曲半径至少为２ｃｍ。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：马丁门德尔，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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