1. Ιστορικό
Το λέιζερ ινών είναι ένα λέιζερ που χρησιμοποιεί ως μέσο κέρδους μια ίνα γυαλιού ντοπαρισμένη με στοιχεία σπάνιας γαίας, η οποία έχει αναλογία επιφάνειας/όγκου μεγαλύτερη από 1000 φορές μεγαλύτερη από αυτή ενός παραδοσιακού λέιζερ συμπαγούς μπλοκ, με καλή απόδοση απαγωγής θερμότητας. Για εκατό watt λέιζερ ινών, η φυσική απαγωγή θερμότητας μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας. Ωστόσο, με την ταχεία ανάπτυξη των λέιζερ ινών, η ισχύς εξόδου τους αυξάνεται χρόνο με το χρόνο, φτάνοντας ακόμη και την κλίμακα κιλοβάτ, για διάφορους λόγους, όπως η κβαντική απώλεια, η ίνα θα παράγει σοβαρά θερμικά αποτελέσματα. Η θερμική διάχυση του υλικού της μήτρας προκαλεί τάσεις και μεταβολές του δείκτη διάθλασης, ο χαμηλός δείκτης διάθλασης του στρώματος πολυμερισμού είναι επιρρεπής σε θερμική βλάβη, η οποία μπορεί να οδηγήσει σοβαρά σε έκρηξη θερμικών ινών. με τη συνεχή συσσώρευση θερμότητας, η θερμοκρασία του ντοπαρισμένου πυρήνα θα αυξηθεί, ο αριθμός των σωματιδίων στο επίπεδο υποενέργειας του λέιζερ αυξάνεται οδηγώντας σε αυξημένη ισχύ κατωφλίου και μειώνεται η απόδοση κλίσης του λέιζερ, ενώ η μείωση της κβαντικής απόδοσης θα προκαλέσει αλλαγές στο μήκος κύματος εξόδου . Προκειμένου να ενισχυθεί περαιτέρω η ισχύς εξόδου λέιζερ, το λέιζερ ινών θα αντέξει την έγχυση φωτός της αντλίας υψηλότερης ισχύος και την ενεργειακή πυκνότητα της εξόδου φωτός σήματος, η επίλυση των θερμικών του επιπτώσεων είναι μια σοβαρή πρόκληση που αντιμετωπίζει το σύστημα λέιζερ υψηλής ισχύος.
2. Πηγή θερμικών επιδράσεων σε λέιζερ ινών
2.1 Φαινόμενο κβαντικής απώλειας
Το φαινόμενο της κβαντικής απώλειας είναι η κύρια πηγή θερμότητας στην περιοχή του πυρήνα των ινών είναι επίσης η πηγή της εγγενούς θερμότητας. Λόγω της εγγενούς διαφοράς μεταξύ του μήκους κύματος της αντλίας και του μήκους κύματος του σήματος, όλα τα συστήματα λέιζερ ινών συνοδεύονται από ένα ορισμένο ποσοστό κβαντικής απώλειας. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το μήκος κύματος εξόδου λέιζερ 1080 nm, το ποσοστό της κβαντικής απώλειας σε μήκος κύματος αντλίας 915 nm είναι περίπου 15,3 τοις εκατό.
2.2 Πολλαπλές απώλειες
Οι επικαλύψεις ινών πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία των 80 βαθμών θα προκαλέσουν μετουσίωση υλικού ή επιφανειακή φούσκωμα και άλλα φαινόμενα. Σε λειτουργία συνεχούς λέιζερ ινών υψηλής ισχύος, οι επικαλύψεις ινών είναι πολύ πιθανό να υπερβούν το όριο των θερμικών φορτίων που είναι ανεκτά, με αποτέλεσμα τη διαρροή φωτός της επένδυσης και, τελικά, μπορεί να προκαλέσει τη συνολική εξάντληση του λέιζερ.
Το σημείο σύντηξης της ίνας έχει πιο σοβαρή θερμική επίδραση, κυρίως από δύο πλευρές: 1) η απορρόφηση του υλικού ινών και του υλικού επαναβαφής της μετατροπής φωτός θα παράγει θερμότητα, στο μικρό εύρος μήκους, σχεδόν εντελώς διαφανές στρώμα επαναβαφής στην απορρόφηση του φωτός είναι πολύ μικρή, αλλά η επιφάνειά του θα παράγει μερικά μικροκενά, ο αέρας είναι κακός αγωγός της θερμότητας, η παρουσία κενών κάνει τη θερμική αντίσταση να γίνεται μεγαλύτερη, επομένως είναι εύκολο να παραχθεί θερμική εναπόθεση στο σημείο σύντηξης Επομένως, το σημείο σύντηξης είναι επιρρεπής σε θερμική εναπόθεση, με αποτέλεσμα σημαντικά υψηλότερες θερμοκρασίες. 2) οι παράμετροι σύντηξης δεν είναι κατάλληλες ή δύο τμήματα δομικών παραμέτρων οπτικών ινών δεν ταιριάζουν, γεγονός που θα οδηγήσει σε απώλεια σύντηξης, η παρουσία θερμικής αντίστασης κάνει τη θερμοκρασία να αυξάνεται στο σημείο σύντηξης. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί θερμική βλάβη στην οπτική ίνα και ταυτόχρονα έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στο αριθμητικό άνοιγμα της οπτικής ίνας και η αλλαγή στο αριθμητικό άνοιγμα επηρεάζει σημαντικά την καθοδήγηση του φωτός.
2.3 Αυθόρμητη επίδραση ακτινοβολίας
Στη δομή MOPA, όταν το φως σήματος είναι αδύναμο, μια μεγάλη ποσότητα έγχυσης φωτός της αντλίας μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της πιθανότητας αυθόρμητης ακτινοβολίας ινών (ASE). Μια μεγάλη ποσότητα τυχαίου αυθόρμητου φωτός ακτινοβολίας διαρρέει από τον πυρήνα στην επένδυση γυαλιού καθώς και στην επίστρωση ινών και υπερθερμαίνεται και καίει την οργανική επίστρωση. Επιπλέον, η δημιουργία ASE αυξάνει επίσης την κβαντική απώλεια, οδηγώντας σε αυξημένη θέρμανση στην περιοχή του πυρήνα της ίνας.
2.4 Διεγερμένο φαινόμενο σκέδασης Raman
Με την εμφάνιση λέιζερ ινών εξαιρετικά υψηλής ισχύος, η πυκνότητα ισχύος λέιζερ στην περιοχή του πυρήνα αυξάνεται σταδιακά και το διεγερμένο φαινόμενο σκέδασης Raman (SRS) γίνεται σταδιακά ο κύριος περιοριστικός παράγοντας για την ενίσχυση της ισχύος. Κατά τη λειτουργία υψηλής ισχύος, όταν η οπτική ισχύς του σήματος λέιζερ φτάσει στην οριακή κατάσταση του SRS, το λέιζερ σήματος διεγείρει και αντλεί φως Raman με χαμηλότερη συχνότητα, με αποτέλεσμα τη διαδικασία ενίσχυσης του φωτός Raman. Ταυτόχρονα, μαζί με την κβαντική απώλεια, το SRS θα επιδεινώσει το πρόβλημα θέρμανσης στην περιοχή του πυρήνα της ίνας.
3. Λύση θερμικού αποτελέσματος
Η θερμική επίδραση του λέιζερ ινών έχει μη αμελητέο αντίκτυπο στις ίνες και στα χαρακτηριστικά εξόδου, επομένως είναι πολύ σημαντικό να μειωθεί η αρνητική επίδραση της θερμικής επίδρασης. Η καταστολή της θερμικής επίδρασης επικεντρώνεται κυρίως στις ακόλουθες τρεις πτυχές:
1) Λογική επιλογή παραμέτρων ινών σύμφωνα με το μοντέλο της θεωρίας θερμοκρασίας της ίνας.
2) Η λογική επιλογή της δομής άντλησης και του τρόπου άντλησης συμβάλλει στην πραγματοποίηση ομοιόμορφης κατανομής θερμοκρασίας και μείωση της θερμικής επίδρασης.
3) Η επιλογή ενός αποτελεσματικού συστήματος εξωτερικής απαγωγής θερμότητας μπορεί να μειώσει σημαντικά τον αρνητικό αντίκτυπο των θερμικών επιδράσεων.
3.1 Βελτιστοποίηση παραμέτρων ινών
Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την κατανομή θερμοκρασίας της οπτικής ίνας είναι η θερμική αγωγιμότητα του πυρήνα και η εσωτερική και εξωτερική επένδυση, το ακτινικό μέγεθος, ο συντελεστής απορρόφησης και το μήκος της οπτικής ίνας. Η λογική επιλογή των παραμέτρων των ινών μπορεί να ελέγξει αποτελεσματικά την κατανομή θερμότητας της ίνας για να εξασφαλίσει την κανονική και σταθερή λειτουργία της ίνας.
Το μεγαλύτερο μέγεθος πυρήνα μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία του πυρήνα, αλλά πολύ μεγάλο θα επηρεάσει την ποιότητα της δέσμης. Το στρώμα επικάλυψης ως το πιο εξωτερικό μέσο αγωγής θερμότητας των ινών, το πάχος του έχει μεγάλη επίδραση στη θερμοκρασία εργασίας της ίνας. Θεωρητικά, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής επιφάνειας του στρώματος επικάλυψης και του πάχους συσχετίζεται θετικά, όσο πιο λεπτό είναι το στρώμα επίστρωσης, τόσο μικρότερη είναι η αντίσταση στην αγωγιμότητα της θερμότητας, τόσο μικρότερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της εσωτερικής και της εξωτερικής επιφάνειας ολόκληρης στρώμα επίστρωσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς που μπορεί να αντέξει το σύστημα. Ωστόσο, λόγω της επιρροής της συναγωγής μεταφοράς θερμότητας στην επιφάνεια της οπτικής ίνας, και το στρώμα επικάλυψης έχει το ρόλο της προστασίας της οπτικής ίνας, και ως εκ τούτου πρέπει να επιλέγεται εύλογα το πάχος του στρώματος επικάλυψης.
Όταν η ίνα ψύχεται στον αέρα, η σχέση μεταξύ της αντίστασης θερμικής αγωγιμότητας Rcond, της αντίστασης θερμικής μεταφοράς Rconv και της συνολικής θερμικής αντίστασης Rtot και του πάχους του στρώματος επικάλυψης φαίνεται στο Σχήμα 2(α). Το πάχος του στρώματος επικάλυψης συσχετίζεται θετικά με το Rcond και αρνητικά με το Rconv, επομένως είναι απαραίτητο να επιλέξετε εύλογα το πάχος του στρώματος επίστρωσης για να διασφαλίσετε μια χαμηλή συνολική θερμική αντίσταση. Η σχέση μεταξύ μήκους ίνας και συντελεστή απορρόφησης και θερμοκρασίας φαίνεται στο Σχ. 2(β), μειώνοντας τον συντελεστή απορρόφησης της ίνας, η απορρόφηση της ισχύος άντλησης μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά, η μείωση της απορρόφησης ισχύος άντλησης σημαίνει μείωση της θερμικής εναπόθεση, η οποία μειώνει τη θερμοκρασία της ίνας, αλλά για να επιτευχθεί η ίδια έξοδος πρέπει να αυξηθεί το μήκος της ίνας, οι Wang et al. μελέτησε τη συνολική ισχύ άντλησης 1000 W, η ισχύς άντλησης διπλού άκρου 500 W, η χρήση 0,25 dpi χρησιμοποιείται για την επίτευξη της ίδιας απόδοσης. Οι Wang et al. έδειξε ότι η συνολική ισχύς άντλησης ήταν 1000 W και η ισχύς άντλησης διπλού άκρου ήταν 500 W. Η ισχύς εξόδου ήταν 630 W με ίνα μήκους 60 m με συντελεστή απορρόφησης 0,25 dB και 725 W με ίνα μήκους 1,0 dB 20 m, αλλά η μέγιστη θερμοκρασία της τελευταίας ίνας ήταν υψηλότερη από αυτή της πρώτης ίνας κατά περίπου 200 βαθμούς. Η μέγιστη θερμοκρασία της τελευταίας ίνας ήταν υψηλότερη από αυτή της πρώτης ίνας. Καθώς το άκρο άντλησης της ισχύος άντλησης είναι το ισχυρότερο, αν και η μείωση του συντελεστή απορρόφησης της ίνας μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την απορρόφηση της ισχύος άντλησης, αλλά υπό την προϋπόθεση ότι λαμβάνεται υπόψη η απόδοση της απορρόφησης άντλησης, το λέιζερ εάν είναι εντελώς χαμηλό -Ντοπαρισμένες, χαμηλής απορρόφησης ίνες, η ανάγκη αύξησης του μήκους της ίνας, που με τη σειρά της οδηγεί στην εμφάνιση άλλων προβλημάτων όπως το μη γραμμικό φαινόμενο καθώς και μείωση της απόδοσης εξόδου κ.λπ.
3.2 Επιλογή μεθόδου άντλησης
Η κατανομή φαίνεται στο σχήμα 3. Το σχήμα 3 (ε) δείχνει ότι ο ανομοιόμορφος συντελεστής των μεσαίων τμημάτων του συντελεστή απορρόφησης ινών είναι υψηλότερος από τις δύο πλευρές, για να διασφαλιστεί ότι η κατανομή θερμοκρασίας είναι βασικά ομοιόμορφη, η ισχύς εξόδου είναι το ίδιο όπως στο Σχήμα 3 (δ) όταν η απαιτούμενη ίνα βραχύνεται κατά περισσότερο από 20 μέτρα. Το Σχήμα 3 (στ) θα αντλήσει ισχύ σε επτά τμήματα, η κατανομή της θερμοκρασίας είναι πιο ομοιόμορφη και η θερμοκρασία μπορεί να ελεγχθεί σε ένα πολύ ιδανικό εύρος. Η μέθοδος άντλησης είναι μεγάλης σημασίας για τα λέιζερ ινών. 2011 το Πανεπιστήμιο Jena κατασκεύασε ένα λέιζερ πλευρικής άντλησης ινών σε κλίμακα κιλοβάτ χρησιμοποιώντας κατανεμημένη ίνα άντλησης πλευρών, 2014 η SPI κυκλοφόρησε προϊόντα λέιζερ πλευρικής άντλησης κλίμακας κιλοβάτ, το 2015, η Κίνα ανέφερε ότι το Εθνικό Πανεπιστήμιο Αμυντικής Τεχνολογίας και το Εικοστό τρίτο Ινστιτούτο Ερευνών της China Electronics Technology Group ανέπτυξε από κοινού μια κατανεμημένη πλάγια σύζευξη ίνα άντλησης και κατασκεύασε ένα λέιζερ ίνας κατανεμημένης πλευρικής ζεύξης με μια ίνα άντλησης επένδυσης. επένδυση ίνα άντλησης και κατασκεύασε ένα πλήρως εντοπισμένο λέιζερ ινών, επιτυγχάνοντας ισχύ εξόδου σε κλίμακα κιλοβάτ. Η χρήση ανομοιόμορφης δομής άντλησης πολλαπλών τμημάτων ή κατανεμημένης πλευρικής δομής άντλησης μπορεί να διασφαλίσει ότι η θερμοκρασία της ίνας είναι ομοιόμορφη, να μειώσει την επίδραση των θερμικών επιδράσεων και να συντομεύσει αποτελεσματικά το μήκος της ίνας. Ωστόσο, η κατανεμημένη πλάγια άντληση ινών άντλησης, η μείωση της απώλειας σύζευξης σύντηξης κάθε τμήματος της ίνας και η βελτίωση της απόδοσης είναι το κλειδί για την τεχνολογία. Με την ανακάλυψη και την ανάπτυξη βασικών τεχνολογιών όπως ο σχεδιασμός ινών, η έλξη και η σύντηξη, θα εφαρμοστούν περισσότερες μέθοδοι άντλησης στην ανάπτυξη λέιζερ υψηλής ισχύος, τα οποία μπορούν να συνδυαστούν με αποτελεσματική εξωτερική τεχνολογία απαγωγής θερμότητας για την αποτελεσματική αναστολή της δημιουργίας θερμικά αποτελέσματα στην ίνα και επιτυγχάνουν σταθερή απόδοση λέιζερ υψηλότερης ισχύος.
3.3 Σχεδιασμός απαγωγής θερμότητας
Η θερμική αγωγιμότητα, η θερμική συναγωγή και η θερμική ακτινοβολία είναι οι τρεις κύριοι τρόποι μεταφοράς θερμότητας, καθώς ο συντελεστής θερμικής ακτινοβολίας είναι μικρός, η επιρροή του μπορεί να αγνοηθεί γενικά, η αγωγιμότητα και η συναγωγή είναι οι κυρίαρχες μέθοδοι απαγωγής θερμότητας. Για λέιζερ ινών μικρότερης ισχύος, συνήθως εξετάζουν μόνο τις ίνες φυσικής μεταφοράς θερμότητας, η θερμική ακτινοβολία έχει μικρότερο αντίκτυπο, μπορεί να θεωρηθεί κατάλληλα.
Η μεταφορά θερμότητας με συναγωγή περιλαμβάνει κυρίως μεταφορά θερμότητας με φυσική συναγωγή και μεταφορά θερμότητας με εξαναγκασμένη συναγωγή. Ο καθοριστικός παράγοντας της συναγωγής απαγωγής θερμότητας είναι το μέγεθος του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας. Ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας h σχετίζεται με τις ιδιότητες του ρευστού, τον ρυθμό ροής και την περιοχή μεταφοράς. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, υπό τις ίδιες συνθήκες, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας με εξαναγκασμένη συναγωγή είναι υψηλότερος από τον συντελεστή μεταφοράς θερμότητας φυσικής συναγωγής, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή νερού είναι πολλές φορές ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή αέρα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, τόσο καλύτερη είναι η διάχυση της θερμότητας της ίνας. Η απαγωγή θερμότητας με φυσική μεταφορά αέρα χρησιμοποιείται γενικά σε λέιζερ ινών χαμηλότερης ισχύος.
Όταν το λέιζερ ινών εξάγει εκατοντάδες watt ή κιλοβάτ ισχύος, είναι δύσκολο να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας με ψύξη καθαρής μεταφοράς και είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια συγκεκριμένη μέθοδο αγωγιμότητας θερμότητας για τη μεταφορά της θερμότητας από την ίνα σε μια συγκεκριμένη ψύκτρα , και στη συνέχεια πραγματοποιήστε αποτελεσματική αγωγιμότητα θερμότητας ή διάχυση μεταφοράς μέσω της ψύκτρας. Το σχήμα επαφής ή η επιφάνεια επεξεργασίας της οπτικής ίνας και της ψύκτρας δεν ταιριάζει τέλεια, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4, και υπάρχουν κενά στη διεπαφή επαφής, τα οποία θα εμποδίσουν την αγωγιμότητα της θερμότητας. Ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τη θερμική αγωγιμότητα μεταξύ της οπτικής ίνας και της ψύκτρας είναι η θερμική αντίσταση, η οποία είναι ένα μέτρο του επιπέδου θερμικής αγωγιμότητας μεταξύ των διεπαφών ανταλλαγής θερμότητας.
Το θεωρητικό μοντέλο της θερμικής αντίστασης μεταξύ της οπτικής ίνας και της ψύκτρας μπορεί να απλοποιηθεί ως
Όπου Ts είναι η θερμοκρασία επιφάνειας της ίνας, T∞ είναι η θερμοκρασία της ψύκτρας, q″ είναι η ροή θερμότητας (W/m2), που είναι ο λόγος του θερμικού φορτίου q′ (W/m) προς την περίμετρο, Rcontact είναι η αντίσταση θερμικής επαφής, Rcond είναι η θερμική αντίσταση του στρώματος διάκενου, L είναι το πάχος του στρώματος διάκενου, k είναι η θερμική αγωγιμότητα του υλικού πλήρωσης στο διάκενο και A είναι η επιφάνεια της ροής θερμότητας που διέρχεται . Λαμβάνοντας το παραπάνω μοντέλο, μπορεί να φανεί ότι η εξασφάλιση μικρότερης θερμικής αντίστασης μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία της οπτικής ίνας. Δεδομένου ότι ο αέρας στις δύο διεπαφές επαφής έχει πολύ χαμηλή θερμική αγωγιμότητα (kair=0.026 W/mK), η θερμική αντίσταση μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά γεμίζοντας το υλικό θερμικής διεπαφής (TIM) με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, ενώ το πάχος του στρώματος διακένου L είναι όσο το δυνατόν μικρότερο.
Εκτός από τη μείωση του πάχους του διακένου και την αύξηση της θερμικής αγωγιμότητας, η θερμοκρασία της επιφάνειας της ίνας μπορεί να μειωθεί ελέγχοντας το σχήμα της ψύκτρας. Κοινή ορθογώνια, σχήματος V και σχήματος U δομές ψύκτρας με εγκοπή φαίνονται στο Σχ. 5. Η θερμική αντίσταση τριών διαφορετικών δομών αυλάκωσης για το σημείο τήξης της επαναεπικαλυμμένης ίνας αξιολογήθηκε και με άλλες παραμέτρους συνεπείς, το σχήματος U η αυλάκωση με τη μικρότερη περίμετρο έχει τη μικρότερη θερμική αντίσταση και το καλύτερο αποτέλεσμα ψύξης, ενώ η αυλάκωση σχήματος V με τη μεγαλύτερη περίμετρο έχει τη μεγαλύτερη θερμική αντίσταση και χειρότερο αποτέλεσμα ψύξης και η διαφορά δεν είναι εμφανής σε πρακτικές εφαρμογές και το U-type και δομές τύπου V χρησιμοποιούνται συχνότερα και το φαινόμενο απαγωγής θερμότητας είναι προφανώς ανώτερο από αυτό των καθαρά επίπεδων ψυκτών θερμότητας.
Όταν το λέιζερ ινών λειτουργεί σε χαμηλή ισχύ, μπορεί να ψύχεται με αέρα από τη μονάδα ψύξης ημιαγωγών (TEC) και την ψύκτρα και όταν το λέιζερ ινών λειτουργεί σε υψηλότερη ισχύ, μπορεί να ψύχεται με νερό για να διασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία θερμοκρασία.Li et al. εφάρμοσε το TEC στην εξωτερική ψύξη του EYDFL και χρησιμοποίησε τη δομή άντλησης διπλού άκρου για να εφαρμόσει το TEC στην περιφερειακή ψύκτρα αλουμινίου για την πρώτη ίνα 10,2 cm σε λειτουργία υψηλής ισχύος και η αυλάκωση σε σχήμα U φαίνεται στο Σχήμα. 12(α). Η αυλάκωση σχήματος U φαίνεται στο Σχ. 12(α). Η μπλε καμπύλη στο Σχ. 6(β) δείχνει την κατανομή θερμοκρασίας της ίνας σε επαφή με την ψύκτρα και η κόκκινη καμπύλη είναι η θεωρητική κατανομή θερμοκρασίας της ίνας και η χρήση TEC και ψύκτρας μειώνει αποτελεσματικά τη θερμοκρασία του η ίνα.
Για λέιζερ υψηλής ισχύος ινών, ένας μεγάλος αριθμός ερευνών έχει υιοθετήσει στοχευμένη επεξεργασία απαγωγής θερμότητας για να αποκτήσει υψηλή ισχύ εξόδου πάνω από το επίπεδο κιλοβάτ χωρίς μη γραμμικό αποτέλεσμα και φαινόμενο θερμικής βλάβης, και η καλή τεχνολογία θερμικής διαχείρισης διασφαλίζει τη σταθερή λειτουργία του λέιζερ ινών. Στη μελέτη, η απαγωγή θερμότητας των ινών πραγματοποιείται κυρίως με επίπεδη περιέλιξη και περιέλιξη κυλίνδρου, χρησιμοποιώντας μεταλλικές ψύκτρες με χαραγμένες αυλακώσεις τύπου U ή V και το κενό επαφής μεταξύ της ίνας και των αυλακώσεων γεμίζεται με θερμικά αγώγιμη σιλικόνη. γράσο (η θερμική αγωγιμότητα είναι γενικά μεγαλύτερη από 2 W/mK) για να απομακρύνει τη θερμότητα μέσω υδρόψυξης και η δομή του φαίνεται στο Σχ. 7.
Με την ανάπτυξη τεχνολογίας θερμικής διαχείρισης λέιζερ ινών υψηλής ισχύος, άντλησης ημιαγωγών, οπτικού φιλτραρίσματος σύζευξης και επένδυσης ινών και άλλων βασικών τεχνολογιών, το θερμικό αποτέλεσμα ως ένα από τα σημεία συμφόρησης στην ενίσχυση ισχύος θα ελέγχεται καλά και η ισχύς του λέιζερ ινών θα συνεχίσει να βελτιώνεται. Ταυτόχρονα, η αποτελεσματική τεχνολογία θερμικής διαχείρισης μπορεί επίσης να προωθήσει την ανάπτυξη τεχνολογίας ολοκληρωμένης συσκευασίας με λέιζερ ινών, έτσι ώστε το λέιζερ υψηλής ισχύος να μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα ευρύτερο φάσμα περιβαλλόντων.
