大于500 W非水冷光纤包层光剥离器

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。