用于高功率光纖的熱管理的制作方法
【專利摘要】一種方法包括獲得（1402）具有至少一個(gè)暴露金屬表面的襯底（102、202）。該方法還包括將金屬電沉積（1408）到該襯底的至少一個(gè)暴露的金屬表面上并且在光纖（104、204）的至少一部分周圍金屬（108、208b）以便將光纖固定到襯底。該襯底和電沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。該方法還可以包括在犧牲材料（203）周圍電沉積（1404）金屬（208a）以及移除（1410）犧牲材料來形成通過電沉積的金屬的至少一個(gè)冷卻通道（210）。該光纖可以包括聚合物涂層（506），其中在光纖的端部處的聚合物涂層的一部分（508）被移除。在該光纖的輸入端（402）處和該光纖的輸出端（404）處襯底和電沉積的金屬可以被小面化。光纖可以在襯底上具有盤旋布置。
【專利說明】
用于高功率光纖的熱管理
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開總體上針對熱管理技術(shù)。更具體地，本公開針對用于高功率光纖的熱管理。
【背景技術(shù)】
[0002]各種類型的設(shè)備使用光纖來生成、放大和/或傳輸高功率信號(hào)。例如，高功率栗浦激光器可以被用來激發(fā)光纖核中的活性離子并沉積能量，然后通過信號(hào)束來提取該能量。能量從栗傳遞到信號(hào)自然不是完美的，并且因而生成熱量。熱量通過諸如與溫度有關(guān)的折射率以及因溫度梯度引起的機(jī)械應(yīng)力之類的機(jī)制成為主要的性能限制。這些特性中的兩者使基于激光器的設(shè)備產(chǎn)生各種問題。
[0003]就與溫度有關(guān)的折射率而言，在高功率激光器設(shè)備中，高射束質(zhì)量常常是極為重要的。為了獲得最佳射束質(zhì)量，所有激光器功率理想地是被承載在單模式中，在這種情況下振幅和相位橫跨射束的橫截面而意義明確，使得可以利用比如透鏡之類的簡單光學(xué)元件來操控射束的行為。遺憾的是，在生成高功率射束中使用的常規(guī)設(shè)備常常允許不止一種模式存在。例如，大模式面積(LMA)光纖可以引導(dǎo)不止一種模式。高功率激光器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者常常格外用心地避免模式耦合，這發(fā)生在單模式射束裂解成若干個(gè)模式時(shí)。與溫度有關(guān)的折射率在產(chǎn)生模式耦合時(shí)是主要因素。
[0004]就機(jī)械應(yīng)力而言，從長遠(yuǎn)看這些應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致機(jī)械故障。然而，在機(jī)械故障發(fā)生之前，機(jī)械應(yīng)力還會(huì)引起透鏡化和應(yīng)力引發(fā)的雙折射，這些是引起模式耦合以及因此的射束裂解的額外機(jī)制。
[0005]因此，熱量的管理常常是高功率激光器設(shè)備的重要挑戰(zhàn)。一種常規(guī)熱管理技術(shù)涉及在光纖之上沉積薄金屬層。金屬層的厚度會(huì)根據(jù)光纖的直徑而變化。例如，金屬層的厚度可以在5微米至60微米之間變化。金屬層通常被焊接到另一結(jié)構(gòu)(諸如具有大熱質(zhì)量的無源器件)上。金屬層將熱量傳輸?shù)眠h(yuǎn)離光纖到大熱質(zhì)量。
[0006]遺憾的是，該方法具有各種各樣的缺點(diǎn)。例如，金屬層通常包括限制將熱量傳輸?shù)眠h(yuǎn)離光纖的空隙。而且，較厚的金屬層可能遭遇增大的剝離應(yīng)力，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。此外，常常存在歸因于光纖的玻璃包覆和金屬層的不同熱膨脹系數(shù)的光纖長度限制，并且在高溫焊接時(shí)可在光纖中產(chǎn)生熱應(yīng)力?？偟膩碚f，該技術(shù)遭受許多限制以及會(huì)使設(shè)備性能降級的二次影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開提供用于高功率光纖的熱管理。
[0008]在第一實(shí)施例中，方法包括獲得具有至少一個(gè)暴露的金屬表面的襯底。該方法還包括將金屬電沉積到襯底的至少一個(gè)暴露的金屬表面上并且在光纖的至少一部分周圍以便將光纖固定到襯底。襯底和電沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。
[0009]在第二實(shí)施例中，一種裝置包括襯底、光纖和熱耦合到襯底且在光纖的至少一部分周圍的電沉積的金屬。襯底和電沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。
[0010]在第三實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括被配置成生成光學(xué)信號(hào)的激光器和被配置成傳輸光學(xué)信號(hào)的裝置。該裝置包括襯底、被配置成傳輸光學(xué)信號(hào)的光纖、和熱耦合到襯底且在光纖的至少一部分周圍的電沉積的金屬。襯底和電沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。
[0011]在第四實(shí)施例中，一種方法包括獲得具有至少一個(gè)暴露的金屬表面的襯底。該方法還包括將金屬沉積到襯底的至少一個(gè)暴露的金屬表面上并且在光纖的至少一部分周圍以便將光纖固定到襯底。襯底和沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。在特定實(shí)施例中，使用電沉積技術(shù)、金屬氣相沉積技術(shù)、派射技術(shù)或化學(xué)氣相沉積技術(shù)來沉積金屬。
[0012]根據(jù)下面的圖、描述和權(quán)利要求，其它技術(shù)特征對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
【附圖說明】
[0013]為了更完整地理解本公開及其特征，現(xiàn)在結(jié)合附圖參考下面的描述，在附圖中:
圖1A—直到圖1G圖示根據(jù)本公開的用于為光纖提供熱管理的示例技術(shù)；
圖2A—直到圖2F圖示根據(jù)本公開的用于為光纖提供熱管理的另一示例技術(shù)；
圖3圖示根據(jù)本公開的在為光纖制造熱管理解決方案中使用的示例系統(tǒng)；
圖4A和圖4B圖不根據(jù)本公開的不例光纖布局；
圖5—直到圖13圖示根據(jù)本公開的可利用光纖實(shí)施的示例特征；以及圖14圖示根據(jù)本公開的用于為光纖提供熱管理的示例方法。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下文描述的圖1A—直到圖14以及用來在該專利文檔中描述本發(fā)明原理的各個(gè)實(shí)施例僅是示意性說明的方式并且不應(yīng)以限制本發(fā)明范圍的任何方式來解釋它們。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解可以在任何類型的適當(dāng)布置的設(shè)備或系統(tǒng)中實(shí)施本發(fā)明的原理。
[0015]圖1A—直到圖1G圖示了根據(jù)本公開的用于為光纖提供熱管理的示例技術(shù)。如圖1A中所示，提供襯底102，并且光纖104被放置在襯底102上或之上。當(dāng)光纖104被使用時(shí)(諸如在高功率激光系統(tǒng)中)，襯底102可以引導(dǎo)熱量遠(yuǎn)離光纖104?？梢杂芍辽僖环N金屬來形成襯底102，附加金屬可被沉積到該至少一種金屬上以便部分或全部地包裹光纖104。襯底102可以包括任何適當(dāng)?shù)慕饘?一種或多種)，諸如銅襯底或涂覆有銅的鈹或鉬襯底。襯底102還可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽?、形狀和維度，諸如大約1/8英寸(大約3.175mm)的厚度。
[0016]可以使用任何適當(dāng)類型的光纖104。例如，可以使用具有一個(gè)或多個(gè)核的光纖104。而且，光纖104可以表示諸如通過使用接頭而連接在一起的單個(gè)光纖或多個(gè)光纖。所使用的特定類型的光纖104可以包括熔融石英和磷摻雜或其它摻雜的光纖。
[0017]光纖104最初可以通過支撐結(jié)構(gòu)106保持在襯底102上或之上的適當(dāng)位置。支撐結(jié)構(gòu)106表示可以將光纖104保持在襯底102上或附近以使得金屬的后續(xù)沉積將光纖104連接到襯底102的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。例如，支撐結(jié)構(gòu)106可以包括由柔韌的惰性硅酮彈性體、管子工或電鍍工膠帶形成的透明焊盤。
[0018]如圖1B—直到圖1E中所示，在光纖104的一部分周圍，附加金屬108被沉積到襯底102上。附加金屬108可以表示諸如銅的任何適當(dāng)?shù)慕饘?一種或多種)。而且，可以使用任何適當(dāng)?shù)某练e技術(shù)(諸如電沉積技術(shù)、金屬氣相沉積技術(shù)、濺射技術(shù)或化學(xué)氣相沉積技術(shù))將附加金屬108沉積到襯底102上。作為一個(gè)特定示例，在電沉積技術(shù)期間襯底102和光纖104可以被浸沒在包含硫酸銅和硫磺酸的溶液中。
[0019]附加金屬108可以被沉積到襯底102之上或光纖104之上的任何適當(dāng)高度。例如，在一些實(shí)施例中，附加金屬108可以被沉積直到它部分包裹光纖104為止，諸如圖1D或圖1E中所示。可以獲得任何適當(dāng)?shù)牟糠至康陌?，諸如當(dāng)光纖104的至少大約50%被金屬覆蓋時(shí)。在其它實(shí)施例中，附加金屬108可以被沉積，直到它完全包裹光纖104為止，諸如圖1F和圖1G中示出的。在這些實(shí)施例中，一旦獲得了期望水平的部分包裹且光纖104被適當(dāng)?shù)毓潭ǖ揭r底102，就可以從光纖104移除支撐結(jié)構(gòu)106。然后可以重新開始并繼續(xù)沉積附加金屬108直到附加金屬108在襯底102或光纖104上面具有期望的高度為止。
[0020]以這種方式，襯底102和附加金屬108形成至少部分包裹光纖104的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在傳輸熱量使其遠(yuǎn)離光纖104方面非常有效，同時(shí)避免與常規(guī)方法有關(guān)聯(lián)的一個(gè)、一些或所有問題。一個(gè)或多個(gè)無源或有源冷卻器件可以被耦合到該結(jié)構(gòu)以便將熱量從襯底102和附加金屬108傳輸出去。一旦光纖104以這種方式被部分或全部包裹，任何附加處理操作都可發(fā)生。例如，光纖104的端部可以被拋光，并且可以形成附加結(jié)構(gòu)來將光纖104耦合到器件或系統(tǒng)的其它部件。
[0021]圖2A—直到圖2F圖示根據(jù)本公開的用于為光纖提供熱管理的另一示例技術(shù)。如圖2A中所示，將遮蔽材料201和犧牲材料203形成或以其它方式放置在襯底202上。犧牲材料203位于由遮蔽材料201限定的空間中，并且遮蔽材料201被用來限定附加金屬被沉積到襯底202上的空間。然而，遮蔽材料201的使用是可選的。犧牲材料203表示可以被包裹在沉積的金屬中且稍后被移除的材料?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)臓奚牧?03，諸如蠟預(yù)制件或鎵預(yù)制件(諸如具有大約30°C熔點(diǎn)的一個(gè))。犧牲材料203還可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽?、形狀和維度。
[0022]如圖2B中所示，附加金屬208a被沉積在遮蔽材料201和犧牲材料203之間以及在犧牲材料203之上?？梢栽跔奚牧?03之上沉積任何適量的附加金屬208a。附加金屬208a可以表示諸如銅的任何適當(dāng)?shù)慕饘?一種或多種)。還可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞絹沓练e附加金屬208a，諸如通過使用電沉積技術(shù)、金屬氣相沉積技術(shù)、濺射技術(shù)或化學(xué)氣相沉積技術(shù)。
[0023]如圖2C中所示，光纖204被放置在該結(jié)構(gòu)上或之上并使用支撐結(jié)構(gòu)206來保持在適當(dāng)位置。這些部件可以與圖1A—直到圖1G中的對應(yīng)部件104-106相同或相似。然后繼續(xù)該沉積以便如圖2D中所示在光纖204周圍沉積附加金屬208b。盡管附加金屬208b在這里完全覆蓋光纖204，但是附加金屬208b可以僅部分地覆蓋光纖204。可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞絹沓练e附加金屬208b，諸如通過使用電沉積技術(shù)、金屬氣相沉積技術(shù)、濺射技術(shù)或化學(xué)氣相沉積技術(shù)。
[0024]最初的襯底202和附加金屬208a_208b在光纖104周圍形成結(jié)構(gòu)，這在傳輸熱量使其遠(yuǎn)離光纖204方面再次非常有效，同時(shí)避免與常規(guī)方法有關(guān)聯(lián)的一個(gè)、一些或所有問題。一個(gè)或多個(gè)無源或有源冷卻器件可以被耦合到該結(jié)構(gòu)以便將熱量從襯底202和附加金屬208a-208b中傳輸出去。
[0025]一旦光纖204被以這種方式部分或全部包裹，任何附加處理操作都可發(fā)生。例如，光纖204的端部可以被拋光，并且可以形成附加結(jié)構(gòu)來將光纖204耦合到器件或系統(tǒng)的其它部件。而且，在該過程期間的某一點(diǎn)處，可以移除遮蔽材料201，如圖2E中所示的那樣，并且可以移除犧牲材料203以留下冷卻通道210，如圖2F中所示的那樣。冷卻通道210表示冷卻液可以通過其傳遞以便從該結(jié)構(gòu)移除熱量的結(jié)構(gòu)區(qū)。冷卻通道210可以具有至少部分由犧牲材料203限定的任何適當(dāng)?shù)某叽?、形狀和維度以及用于從包圍的金屬內(nèi)移除犧牲材料203的技術(shù)。
[0026]圖1A—直到圖2F中示出的方法可以根據(jù)實(shí)施方式提供各種優(yōu)點(diǎn)。例如，部分或全部地將光纖104、204封裝在金屬中為光纖的熱管理提供了改進(jìn)的機(jī)制。而且，與光纖104、204相關(guān)聯(lián)的封裝以及端面幾何形狀可以被控制成支撐自由空間和光纖耦合的系統(tǒng)二者。此外，可以以這種方式封裝具有非常長長度的光纖，從而減小了通常強(qiáng)加在常規(guī)系統(tǒng)中的長度限制。此外，與常規(guī)地跟光纖一起使用的金屬層相比，以低應(yīng)力方式沉積的金屬(諸如經(jīng)由電沉積、金屬氣相沉積、濺射或化學(xué)氣相沉積)可具有明顯更少的空隙，這增加了所沉積的金屬的熱量傳遞能力。不僅如此，可以使用各種方法(諸如電沉積)來以與焊接相比低得多的溫度(諸如室溫)沉積金屬，這在光纖中引起更少的應(yīng)力。此外，所沉積的金屬可以被用來在耦合在一起的多個(gè)光纖周圍形成氣密密封。諸如下文描述的那些的附加優(yōu)點(diǎn)也是可能的。
[0027]盡管圖1A—直到圖2F圖示了用于為光纖提供熱管理的技術(shù)的示例，但是可以對圖1A—直到圖2F作出各種改變。例如，這些圖中部件的相對尺寸、形狀和維度僅用于說明。而且，圖1A—直到圖1G中示出的各種特征可以在圖2A—直到圖2F中使用并且反之亦然。例如，遮蔽材料201或犧牲材料203可以被用在圖1A—直到圖1G中。此外，盡管光纖104、204被示為放置到平坦襯底102、202或底層金屬208a上，但是不需要襯底或底層金屬是平坦的。例如，襯底102、202或底層金屬208a可以是帶槽的，并且光纖104、204可以被放置在槽中。這便于更容易地放置和保留光纖并利用金屬包圍一部分光纖(這可以縮短金屬沉積時(shí)段)。除此之夕卜，圖1A—直到圖2F中示出的操作的順序可以根據(jù)實(shí)施方式而改變。此外，盡管上文已經(jīng)描述在襯底102、202中使用銅并且將銅用作沉積的金屬，但是還可以使用各種其它金屬(包括金屬合金)，諸如任何高導(dǎo)電金屬或包含高導(dǎo)電金屬(比如鎳銀)的任何合金。最后，盡管在這里示出了光纖204下面的單個(gè)凹處203，但是結(jié)構(gòu)在(一個(gè)或多個(gè))任何適當(dāng)位置中可包括任何數(shù)目的凹處203。
[0028]圖3圖示根據(jù)本公開的在為光纖制造熱管理解決方案中使用的示例系統(tǒng)300。如圖3中所示，系統(tǒng)300包括容納電鑄溶液304的容器302。容器302表示被配置成容納或留存電鑄溶液的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。電鑄溶液304表示可以被用來將諸如銅的金屬電沉積到另一結(jié)構(gòu)上的任何適當(dāng)?shù)娜芤?。作為一個(gè)特定示例，電鑄溶液304可以在包含按重量計(jì)約10%到約12%的硫磺酸的溶液中包括硫酸銅。
[0029]系統(tǒng)300還包括電耦合到陽極連接308和陰極連接310的電壓或電流源306。電壓或電流源306表示被配置成通過電鑄溶液304生成電流的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。連接308-310表示系統(tǒng)300的其它部件可以被電耦合到的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
[0030]金屬陽極312被耦合到陽極連接308并且可以被包含在陽極袋314內(nèi)。可以由一種或多種金屬(諸如銅)來形成金屬陽極312。陽極袋314可以被用來收集金屬陽極312周圍的顆粒物質(zhì)。電鑄溶液304中的銅或其它金屬(一種或多種)可以源自金屬陽極312。
[0031]在該示例中，固定裝置316和翼型螺釘318可以被用來將組件320保持在適當(dāng)位置。在這里組件320包括圖1A—直到圖1G的襯底102、光纖104和支撐結(jié)構(gòu)106。組件320可以替代地包括圖2A—直到圖2F的襯底202、光纖204和支撐結(jié)構(gòu)206或者包含要被至少部分包裹的襯底和光纖的任何其它適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。固定裝置316可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽纭⑿螤詈途S度，并且可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧?一種或多種)形成。翼型螺釘318可以由諸如尼龍的任何適當(dāng)?shù)牟牧?一種或多種)來形成。然而，要注意，任何其它適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)可以被用來將組件320保持在電鑄溶液304內(nèi)。
[0032]組件320的金屬襯底被電耦合到陰極連接310，并且金屬襯底的一部分被覆蓋在遮蔽材料322中。當(dāng)電流流過電鑄溶液304時(shí)，這促使金屬被電沉積到金屬襯底的不被遮蔽材料322覆蓋的暴露表面(一個(gè)或多個(gè))上?？梢杂扇魏芜m當(dāng)?shù)牟牧?一種或多種)來形成遮蔽材料322并且該遮蔽材料322覆蓋金屬襯底的任何適當(dāng)?shù)牟糠?一個(gè)或多個(gè))，諸如除了金屬襯底頂部之外的所有表面。
[0033]可以在電沉積工藝期間以任何適當(dāng)?shù)姆绞綌噭?dòng)容器302內(nèi)的電鑄溶液304。例如，可以使用容器302外面的磁致動(dòng)器326來移動(dòng)容器302內(nèi)的磁葉輪324。然而，可以在系統(tǒng)300中使用任何其它適當(dāng)?shù)臄噭?dòng)器。
[0034]在電沉積工藝期間，可以使用翼型螺釘318將組件320固定到固定裝置316，并且固定裝置316和組件320可以被往下放到電鑄溶液304中。使用電壓或電流源306通過電鑄溶液304來產(chǎn)生電流，這促使金屬被沉積在組件320的暴露的金屬表面(一個(gè)或多個(gè))上。
[0035]電沉積可以緩慢地將組件320中的光纖104、204包裹到期望水平。如果需要光纖的部分包裹，則金屬在組件320上的沉積可以繼續(xù)直到獲得期望水平的包裹為止。那時(shí)，通過電鑄溶液304的電流可以停止并且可以從容器302移除固定裝置316和組件320。
[0036]如果需要光纖的完全包裹，則金屬在組件320上的沉積可以繼續(xù)直到光纖被包裹期望的量為止，諸如至少大約50%。通過電鑄溶液304的電流可以停止，可以從容器302中移除固定裝置316和組件320，并且可以從固定裝置316移除組件320。然后可以在沒有支撐結(jié)構(gòu)106、206的情況下將組件320固定到固定裝置316，并且放回到電鑄溶液304中，或者將沒有固定結(jié)構(gòu)316的組件320放回到電鑄溶液304中。可以通過再次向電鑄溶液304施加電流來完成光纖的包裹。
[0037]可以基于不同的因素來選擇用于電沉積工藝的金屬(一種或多種)以及該(金屬一種或多種)的厚度和密度。例如，可以基于期望水平的導(dǎo)熱性并基于被至少部分包裹的光纖104、204來選擇金屬(一種或多種)、厚度和密度。能影響選擇的光纖的特性包括光纖的絕緣參數(shù)、光纖和金屬之間的熱接觸或界面阻力，光纖的玻璃包覆(一個(gè)或多個(gè))和核的幾何形狀差異，在電鑄之前光纖的玻璃包覆(一個(gè)或多個(gè))的表面制備和活化，以及與光纖一起使用的任何光纖接頭的材料和幾何形狀。光纖的包覆(一個(gè)或多個(gè))和核的幾何形狀差異可以包括核和核光模式的直徑以及包覆(一個(gè)或多個(gè))的直徑(一個(gè)或多個(gè))，其對于不同類型的光纖可以不同?？梢酝ㄟ^實(shí)驗(yàn)來確定涉及特定器件的電沉積工藝的具體選擇，并且理想地這些狀況可以降低或最小化電沉積的金屬與光纖的界面處的微空隙。
[0038]盡管圖3圖示了在為光纖制造熱管理解決方案中使用的系統(tǒng)300的一個(gè)示例，但是可以對圖3作出各種改變。例如，任何其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)可以被用于在光纖的至少一部分周圍電沉積金屬。而且，盡管常常被描述為電鑄銅，但是可以使用各種各樣的其它金屬。此外，如上文所指出的，可以使用其它沉積技術(shù)來將金屬沉積到襯底上以便部分或全部包裹光纖，諸如金屬氣相沉積、濺射或化學(xué)氣相沉積。
[0039]圖4A和圖4B圖不了根據(jù)本公開的不例光纖布局400、450。光纖布局400、450表不光纖到襯底或底層金屬上的可能布置，在這種情況下，然后使用金屬沉積工藝將光纖部分或完全包裹在金屬中。
[0040]如圖4A中所示，布局400包括以盤繞方式放置在襯底102、202中的光纖104、204。光纖104、204的一端部402表不輸入，并且光纖104、204的另一端部404表不輸出。在光纖104、204的端部402-404處的襯底102、202可以成角度，諸如大約5°。然而，可以支持任何適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)端面幾何形狀。而且，可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞?諸如通過拋光)來形成一個(gè)或多個(gè)端面幾何形狀。
[0041 ] 從輸入端402移動(dòng)到輸出端404，光纖104、204在圍繞襯底102、202的中部406反轉(zhuǎn)行進(jìn)方向之前在一個(gè)方向(在該示例中為逆時(shí)針)遵循平面內(nèi)盤旋路徑。光纖104、204然后在到達(dá)輸出端404之前沿著另一方向(在該示例中順時(shí)針)遵循平面內(nèi)盤旋路徑。
[0042]圖4B中的布局450具有類似的布置。然而，圖4B中的光纖104、204更長并且包括更多數(shù)目的盤繞，并且盤繞被更緊密地放置在一起。給定襯底上的光纖的盤繞的最大數(shù)目可基于光纖的制造商所推薦的最小彎曲半徑。保持光纖104、204的彎曲半徑大于最小彎曲半徑可以幫助降低微彎曲損耗或使微彎曲損耗最小化。
[0043]在圖4B中，襯底102、202包括多個(gè)安裝孔452。這些孔452表示在那里可以使用螺栓或其它連接機(jī)構(gòu)將襯底102、202安裝在期望位置中的區(qū)域。每個(gè)孔452可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽纭⑿螤詈途S度。還可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞?諸如通過鉆孔)來形成每個(gè)孔452。此外，可以在襯底中在任何適當(dāng)?shù)奈恢?一個(gè)或多個(gè))處提供任何數(shù)目的安裝孔452。然而，要注意，安裝孔452的使用是可選的，并且可以使用其它機(jī)構(gòu)來將襯底固定在期望位置。
[0044]在圖4A和圖4B二者中，底層襯底102、202(或底層金屬208a)可以被蝕刻以形成限定光纖104、204的盤旋路徑的一個(gè)或多個(gè)凹處。然后可以在金屬沉積工藝之前將光纖104、204放置在凹處(一個(gè)或多個(gè))內(nèi)。在一些實(shí)施例中，可以通過膠帶或其它連接器將光纖104、204的一小部分固定到底層襯底或金屬，并且金屬沉積可以發(fā)生以便將光纖固定到底層襯底或金屬。然后可以移除膠帶或其它連接器以使得光纖的先前覆蓋部分可以被覆蓋在金屬中并且金屬沉積工藝可被完成。
[0045]以這種方式盤旋光纖104、204可以具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，盤旋光纖104、204可以允許將相當(dāng)長的光纖放置在襯底102、202上。這幫助降低底層襯底102、202的尺寸，這樣可以顯著降低使用光纖的器件或系統(tǒng)的整體尺寸和重量。然而，具有較長長度的光纖不是可以在這里使用的僅有的光纖?？墒芤嬗诮饘僦蟹庋b的其它類型的光纖可以包括與具有較高脈沖能量和較短脈沖的信號(hào)一起使用的短的高吸收光纖。而且，具有聚合物涂層的光纖可以被直接嵌入在沉積金屬內(nèi)。
[0046]盡管圖4A和4B圖示光纖布局400、450的示例，但是可以對圖4A和圖4B作出各種改變。例如，至少部分被包裹在金屬中的光纖可以具有任何其它適當(dāng)?shù)谋P旋或非盤旋布局。示例可以包括裸光纖、厚板波導(dǎo)以及規(guī)則或不規(guī)則盤旋的幾何形狀。
[0047]圖5—直到圖13圖不根據(jù)本公開的利用光纖實(shí)施的不例特征。例如，可以與圖1A—直到圖2F中示出的器件一起使用這些特征中的任一個(gè)或這些特征的任何組合。
[0048]如圖5中所示，光纖104、204的一個(gè)示例實(shí)施例包括核502、玻璃包覆504和聚合物包覆506。聚合物包覆506可以充當(dāng)彈性界面以適應(yīng)光纖和周圍金屬之間的CTE失配。而且，與聚合物包覆506的使用有關(guān)的問題被顯著減少，因?yàn)榫酆衔锇?06可以被完全嵌入在周圍金屬內(nèi)。
[0049]還如圖5中所示，在該結(jié)構(gòu)的小端面510附近的區(qū)域中，聚合物包覆506的一部分508已經(jīng)被移除?？梢砸瞥酆衔锇?06的任何適當(dāng)部分508，諸如一直到聚合物包覆的大約40μπι或更多。聚合物包覆506的該部分508的移除可以幫助避免在信號(hào)514進(jìn)入光纖104、204的位置處燃燒或熔化聚合物包覆506。如在這里可以看到的，聚合物包覆506被周圍的金屬完全封裝，所以金屬可在聚合物包覆506的部分508已被移除了的區(qū)域周圍形成密封。
[0050]該結(jié)構(gòu)的小端面510被覆蓋在光學(xué)膜512中。光學(xué)膜512可以促進(jìn)信號(hào)514到光纖104、204中的耦合。光學(xué)膜512包括諸如抗反射涂層的任何適當(dāng)?shù)哪?一種或多種)。
[0051 ]光學(xué)膜512還在光纖104、204被設(shè)置在其中的縫隙(或光纖的暴露部分)以外延伸并且延伸到周圍的金屬上。這可以是有益的，因?yàn)檫@樣往往更容易連同光學(xué)膜一起涂覆玻璃與金屬區(qū)兩者。此外，具有大的玻璃和金屬的復(fù)合小面會(huì)簡化隨后的清潔程序，因?yàn)榕c使用帶懸臂的光纖尖頭的幾何結(jié)構(gòu)相比，光纖體被完全機(jī)械支撐。
[0052]小端面510可以以任何適當(dāng)角度且以任何適當(dāng)方式小面化，諸如通過拋光和清潔該結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過小面化的小端面510附近沒有聚合物包覆506幫助增大拋光和清潔小端面510的容易性。此外，使聚合物材料從小端面510凹進(jìn)在高功率操作期間可以有幫助，因?yàn)榫酆衔锏呐艢?、熔化或燃燒?huì)污染小面的高功率區(qū)并導(dǎo)致小面故障。使聚合物凹進(jìn)會(huì)幫助大大地改進(jìn)小面的可靠性。
[0053]信號(hào)514可以由任何適當(dāng)?shù)脑磥硖峁?，諸如栗浦激光器。在這里信號(hào)514由實(shí)線和虛線二者表不。實(shí)線可表不信號(hào)514中的進(jìn)入光纖104、204的包覆504的一部分，而虛線可表示信號(hào)514在包覆504外部的溢出。該溢出能被容易地接納，因?yàn)樗龅街苯舆B接到散熱器的底座的金屬部分。因此，它可能使光纖104、204產(chǎn)生少量熱量或沒有熱量并且不會(huì)使聚合物包覆506燃燒。
[0054]在光纖104、204周圍使用沉積的金屬幫助大大地簡化端面制備。沉積的金屬可以提供一直到小端面510的有效散熱能力。此外，沉積的金屬提供結(jié)實(shí)的機(jī)械底座，這可以簡化結(jié)構(gòu)的拋光以形成小端面510。此外，在拋光之后，在光纖104、204以及周圍的金屬之間存在沖洗界面，這可以簡化該結(jié)構(gòu)的清潔。小端面510的使用也是有益的。例如，可以在小端面510處產(chǎn)生鋒利邊緣，這幫助降低或避免來自會(huì)散射光的非預(yù)期斜面的不良影響。這能找到利用尾纖栗浦二極管、尾纖陣列或其它相似類型的系統(tǒng)的特定應(yīng)用。
[0055]而且，小端面510可以充分傾斜以使得所反射的信號(hào)光能夠穿透到聚合物包覆506中。小面角和包覆506的折射率可以被協(xié)調(diào)以支持該功能。如果小面角太小，則所反射的光可以被玻璃包覆504和聚合物包覆506的界面全內(nèi)反射。對于玻璃和聚合物包覆的給定折射率值，聚合物穿透開始時(shí)閾值小面角的計(jì)算是直接的?；钚怨饫w通常對于玻璃包覆具有特定的光學(xué)數(shù)值孔徑(NA)。然后通過asin(NA)/n來給出所提到的閾值小面角，其中η是玻璃包覆504的折射率。
[0056]小端面510還幫助避免產(chǎn)生寄生模式，該寄生模式是不期望的光激射模式。例如，放大器根本不應(yīng)該發(fā)出激光，但是如果光纖的增益足夠高則激光環(huán)可以出現(xiàn)，這搶奪來自增益介質(zhì)的能量。通過使用成角度的小端面來抑制激光環(huán)。為了獲得最大抑制，小面角被做成足夠大以便發(fā)生到聚合物包覆506中的穿透。針對該目的的聚合物包覆506的相關(guān)性質(zhì)是其折射率、吸收性以及從活性增益介質(zhì)發(fā)射的熒光的擴(kuò)散散射。在完全優(yōu)化的系統(tǒng)中，這三個(gè)特性連同聚合物的厚度及其彈性性質(zhì)是設(shè)計(jì)參數(shù)。
[0057]如圖6中所示，光纖104、204具有與圖5中的光纖相同的結(jié)構(gòu)。然而，在該示例中，鄰近光纖104、204的端部形成端蓋616。該端蓋616表示光纖104、204在那里終止的材料區(qū)(諸如無摻雜的玻璃)。端蓋616可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽?、形狀和維度，諸如至少大約Imm的長度。
[0058]端蓋616可以形成對光纖104、204的密封。而且，從端蓋616到光纖104、204的應(yīng)力過渡區(qū)可以被保護(hù)，因?yàn)樗恢車慕饘偻耆庋b并且可以使用周圍的金屬來完全散熱。在該示例中，信號(hào)614可以通過端蓋616進(jìn)入光纖104、204的玻璃包覆504，同時(shí)信號(hào)618可以通過端蓋616離開光纖104、204的核502并且擴(kuò)大。因此超大號(hào)的端蓋616可以被用來將栗浦激光器耦合到光纖的包覆504中?？砂l(fā)生遠(yuǎn)離器件主體中的小面的栗浦能量以及相關(guān)熱生成的任何溢出。
[0059]要注意，端蓋616常常與光纖104、204的剩余部分形狀失配，并且通往端蓋616的過渡區(qū)常常具有不規(guī)則形狀。與常規(guī)技術(shù)相比，沉積的金屬能更容易地多得適應(yīng)這些不同的形狀，這會(huì)簡化制造工藝并改進(jìn)散熱能力。
[0060]圖7圖示與圖5中示出的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)。然而，在圖7中，光纖104、204之上的附加金屬108、208b已經(jīng)被修改以包括一個(gè)或多個(gè)端口 702。根據(jù)實(shí)施方式該(一個(gè)或多個(gè))端口702可以提供一個(gè)或多個(gè)作用。
[0061]在一些實(shí)施例中，例如，聚合物包覆506可以合并在信號(hào)波長的損失并且可以引起散射或擴(kuò)散。此外，該結(jié)構(gòu)的小端面510可以具有大到足以將反射的經(jīng)過引導(dǎo)的放大自發(fā)輻射(ASE)投入到玻璃包覆504或聚合物包覆506中的小面角。端口 702允許由信號(hào)行進(jìn)通過聚合物包覆506產(chǎn)生的熒光逸出。
[0062]在其它實(shí)施例中，光纖104、204可缺少聚合物包覆506。因此，存在從玻璃包覆504和周圍金屬之間的界面反射出的寄生模式的可能性。通過使用端口 702，光纖104、204的區(qū)段可以保持暴露(不會(huì)被完全包裹在金屬中)以降低或最小化對該些寄生模式的反射率。
[0063]可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞絹硇纬啥丝?02中的每一個(gè)，諸如通過在金屬沉積工藝期間遮蔽光纖104、204的一部分。而且，每個(gè)端口 702可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽纭⑿螤詈途S度并且具有任何適當(dāng)?shù)牟贾?，諸如橫切光纖104、204或者在光纖104、204縱向。
[0064]圖8圖示在其中光纖104、204被劃分成在接頭806處接合的多個(gè)節(jié)段802-804的示例結(jié)構(gòu)。通常通過局部地熔化兩個(gè)光纖片并且然后將它們?nèi)廴谠谝黄饋懋a(chǎn)生接頭806?？梢援a(chǎn)生接頭來接合具有共有或不同性質(zhì)的光纖片，該光纖片諸如是用于摻雜的和無摻雜的節(jié)段、用于不同摻雜等級的節(jié)段、用于耦合到放大器光纖的栗浦光纖和信號(hào)光纖(被稱為錐形光纖耦合器)束、用于模式濾波器、以及用于模式場適配器。該接頭區(qū)傾向于比體光纖更易碎并且傾向于生成散射光以及可能的吸收性，這是產(chǎn)生熱量的原因。
[0065]接頭806位于該結(jié)構(gòu)的再涂覆區(qū)段808內(nèi)，該區(qū)段808指代可以在光纖區(qū)段802-804被接合之后通過金屬沉積技術(shù)或其它技術(shù)添加金屬的區(qū)域。如這里示出的，存在在接頭806處逸出光纖的一些散射光810，由此生成通過周圍的金屬移除的熱量。周圍的金屬還起到終止散射光810的作用。順應(yīng)沉積的金屬的性質(zhì)會(huì)從結(jié)構(gòu)和熱量兩方面保護(hù)接頭806。
[0066]在圖9中，使用至少部分由金屬層904包圍的核902來實(shí)施襯底102、202。核902可以表示諸如鈹或鉬的任何適當(dāng)?shù)牟牧?一種或多種)。核902可以具有低CTE和高導(dǎo)熱性。金屬層904包括可以在其上沉積其它金屬(諸如銅)的任何適當(dāng)?shù)慕饘?一種或多種)?？梢砸匀魏芜m當(dāng)?shù)姆绞?諸如電沉積)來形成金屬層904本身。
[0067]還在圖9中，不直接將金屬沉積到光纖104、204上。相反，光纖104、204被軟的材料層906包圍，并且在材料層906周圍沉積金屬。材料層906可以包括具有高導(dǎo)熱性的諸如銀、鉛、鎵或銦的任何適當(dāng)?shù)牟牧?一種或多種)。作為一個(gè)特定示例，鍍鉛可以被用來增強(qiáng)與較軟磷酸鹽玻璃光纖或氟磷酸鹽光纖一起使用的金屬的延展性，并且不會(huì)引起基于它們的差異CTE的物理損壞。
[0068]圖10—直到圖12圖示可以使用圖1A—直到圖2F中示出的結(jié)構(gòu)的示例系統(tǒng)。在圖10中，栗浦激光器1002生成被提供給至少部分包裹在金屬中的光纖104的信號(hào)。信號(hào)離開光纖104并且可以被提供給輸出光學(xué)器件1004，其可以包括鏡子、分光器、透鏡或可以進(jìn)一步改變或指引信號(hào)的其它光學(xué)元件。
[0069]至少一個(gè)熱量傳遞單元1006可以在一個(gè)或多個(gè)位置處熱耦合到包圍光纖104的金屬。每個(gè)熱量傳遞單元1006可以以任何適當(dāng)方式從包圍光纖104的金屬移除熱量。例如，熱量傳遞單元1006可以表示被設(shè)計(jì)成驅(qū)散熱量的無源或有源冷卻系統(tǒng)，諸如一個(gè)或多個(gè)熱管、金屬撒布器、散熱器、熱電冷卻器或送風(fēng)機(jī)。
[0070]在圖11中，栗浦激光器1002生成被提供給至少部分包裹在金屬中的光纖204的信號(hào)。信號(hào)離開光纖204并且可以被提供給輸出光學(xué)器件1004。在該示例中，經(jīng)由包括栗浦1102的冷卻環(huán)路來提供冷卻。栗浦1102可以將流體(諸如液體或氣體)栗入形成在光纖204周圍的金屬中的冷卻通道210中。流體可以被用來從光纖204周圍的金屬移除熱量?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)牧黧w，并且栗浦1102表示產(chǎn)生流體流動(dòng)的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。要注意，可以在圖11的系統(tǒng)中使用一個(gè)或多個(gè)熱量傳遞單元1006。
[0071]在圖12中，使用多個(gè)冷卻環(huán)路來冷卻光纖204。在該示例中，由栗浦1202通過冷卻通道210將第一流體栗入包圍光纖204的金屬中。然后使用第二冷卻環(huán)路1204來冷卻第一冷卻環(huán)路中的流體。在特定實(shí)施例中，第一冷卻環(huán)路中的流體可以表示液體金屬，并且栗浦1202表示電磁栗浦。然而，多環(huán)路冷卻系統(tǒng)可以包括任何適當(dāng)?shù)牧黧w(一種或多種)以及任何適當(dāng)?shù)睦跗?一個(gè)或多個(gè))。還要注意，多環(huán)路冷卻系統(tǒng)可以包括不止兩個(gè)冷卻環(huán)路。此夕卜，要注意，在圖12的系統(tǒng)中可以使用一個(gè)或多個(gè)熱量傳遞單元1006。
[0072]圖13圖示在整個(gè)光纖104、204之上沉積金屬可能是沒必要的。例如，在圖13中，僅可以在光纖104、204的端部處或附近沉積附加金屬108、208b，該端部處或附近表示最需要熱量移除的區(qū)域。附加金屬108、208b可以從根本上形成可固定到散熱器或其它無源或有源熱量傳遞設(shè)備的連接器片。然而，要注意可以在沿著光纖104、204的其它位置或額外位置中沉積附加金屬108、208b。而且，要注意盡管沒有在這里示出，但是至少一個(gè)凹處203可以被形成在包圍光纖104、204的金屬中。此外，要注意，底層襯底102、202或者底層金屬208a不需要在光纖104、204下面連續(xù)并且可以相似地僅在特定位置處接觸光纖104、204。
[0073]盡管圖5—直到圖13圖示可以利用光纖實(shí)施的特征的示例，但是可以對圖5—直到圖13作出各種改變。例如，圖5—直到圖13僅僅意指圖示可以被合并到光纖至少部分被包裹在沉積的金屬內(nèi)的結(jié)構(gòu)中的不同特征?？梢圆皇褂眠@些特征，使用這些特征中的一個(gè)或者多于一個(gè)。而且，可以使用沒有在這里示出的額外特征。
[0074]圖14圖示根據(jù)本公開的用于為光纖提供熱管理的示例方法1400。如圖14中所示，在步驟1402處獲得襯底。這可以包括例如獲得銅板、鍍有銅的鈹或鉬襯底或者任何其它適當(dāng)?shù)囊r底102、202。
[0075]可選地，在步驟1404處可以將犧牲材料放置在襯底之上，并且可以在犧牲材料之上沉積金屬。這可以包括例如將犧牲材料203形成到襯底202上或以其它方式將犧牲材料203放置到襯底上以及在犧牲材料203之上沉積金屬208a?？梢砸匀魏芜m當(dāng)?shù)姆绞絹沓练e附加金屬208a，諸如通過使用電沉積技術(shù)、金屬氣相沉積技術(shù)、濺射技術(shù)或化學(xué)氣相沉積技術(shù)。
[0076]在步驟1406處將光纖放置在襯底之上。這可以包括例如使用固定裝置316或其它結(jié)構(gòu)將光纖104、204保持在襯底102、202之上。這還可以包括使用彈性體或其它支撐結(jié)構(gòu)106、206來在光纖104、204上擴(kuò)展力。
[0077]在步驟1408處在光纖的至少一部分周圍沉積金屬。這可以包括例如執(zhí)行沉積工藝以便在光纖104、204的至少一部分周圍沉積銅或其它金屬(一種或多種)108、208b。這幫助將光纖104、204物理連接到底層襯底102、202或金屬208a?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)某练e技術(shù)，諸如電沉積技術(shù)、金屬氣相沉積技術(shù)、濺射技術(shù)或化學(xué)氣相沉積技術(shù)。
[0078]沉積工藝可以被控制以便以恒定速度或變化的速度來沉積金屬。例如，沉積工藝最初可以沿著光纖104、204的較低部分更緩慢地沉積金屬。一旦光纖104、204的較低部分的充分覆蓋被實(shí)現(xiàn)從而將光纖固定到底層襯底102、202或金屬208a，沉積工藝就可以更迅速地沉積金屬以完成沉積工藝。而且，在電沉積工藝期間，經(jīng)由電鍍?nèi)芤?04的電流可以在整個(gè)工藝期間保持足夠低從而避免在沉積的金屬內(nèi)明顯地形成空隙。
[0079]可選地，在步驟1410處從金屬移除犧牲材料。這可以包括例如通過鉆孔或任何其它適當(dāng)?shù)墓に噥硪瞥隣奚牧?03。這在金屬中形成至少一個(gè)冷卻通道210，冷卻流體可以通過其流動(dòng)。
[0080]如果需要，在步驟1412處沉積的金屬被熱耦合到一個(gè)或多個(gè)熱量傳遞單元。這可以包括例如將封裝的光纖104、204安裝到一個(gè)或多個(gè)熱管、金屬撒布器、散熱器、熱電冷卻器或送風(fēng)機(jī)。這時(shí)候，所制造的結(jié)構(gòu)可以被用來傳輸任何適當(dāng)?shù)男盘?hào)。
[0081]盡管圖14圖示用于為光纖提供熱管理的方法1400的一個(gè)示例，但是可以對圖14作出各種改變。例如，盡管被示為一系列步驟，但是圖14中的各個(gè)步驟可以重疊，并行發(fā)生、以不同順序發(fā)生或者發(fā)生多次。
[0082]應(yīng)該注意，用于至少部分在光纖周圍沉積金屬的不同技術(shù)可能根據(jù)如何實(shí)施這些技術(shù)而具有不同的益處。例如，電沉積技術(shù)可以被等同地適用于較短和較長的光纖互連，由此解決高功率和低到中功率放大選項(xiàng)二者。而且，電沉積技術(shù)可以與許多固態(tài)激光器設(shè)計(jì)(包括芯片類型、夾層類型和平面類型設(shè)計(jì))一起使用。此外，電沉積技術(shù)可以被用來形成基本上無空隙的結(jié)構(gòu)，并且襯底和沉積的金屬可以是厚的且具有超過光纖的熱質(zhì)量的顯著的量(諸如至少三個(gè)數(shù)量級)的熱質(zhì)量。除此之外，電沉積金屬可以降低或最小化光纖的隔熱玻璃和金屬之間的界面熱阻，并且提供經(jīng)過改進(jìn)的或最優(yōu)化的熱擴(kuò)散和散熱能力。此外，電沉積可以在具有不相似材料(諸如玻璃-銅組合的)組件中實(shí)現(xiàn)低殘余應(yīng)力形成。
[0083]此外，電沉積可以被用來形成能支持熱量傳輸?shù)囊饬x明確的形狀，不只是隨機(jī)的結(jié)構(gòu)。例如，工程良好的金屬散熱器可以提供主要朝向其基底集中的熱擴(kuò)散模式，這可具有占優(yōu)勢的熱質(zhì)量并且可具有提供期望熱擴(kuò)散的期望橫截面。基于光纖的激光器腔然后可以具有帶有降低的或最小寄生振蕩的可預(yù)測光激射。圖4A和4B中示出的螺旋圖案是其的一個(gè)很好的示例，在其中通過與光纖自身的熱質(zhì)量相比更大的熱質(zhì)量來表征底層襯底(基底)。當(dāng)與以螺旋布置定位的光纖適當(dāng)集成時(shí)，各光纖環(huán)路之間的熱梯度可以小到忽略不計(jì)，并且光纖環(huán)路內(nèi)的熱場可以是幾乎均勻的。
[0084]盡管電沉積技術(shù)確實(shí)具有許多好處，但是本公開不限于只有電沉積技術(shù)。其它沉積技術(shù)也可以被用來至少部分包裹光纖，諸如金屬氣相沉積、濺射或化學(xué)氣相沉積。這些沉積技術(shù)中的每一個(gè)可以具有它們自己的優(yōu)點(diǎn)。
[0085]闡述遍及本專利文檔所使用的某些詞和短語的定義可能是有利的。術(shù)語“包括”和“包含”及其衍生意指包括而非限制。術(shù)語“或”是包括性的，意指和/或。短語“與……相關(guān)聯(lián)”及其衍生可以意指包括、被包括在內(nèi)、與……互連、包含、被包含在內(nèi)、連接到或與……連接、耦合到或與……耦合、可與……通信、與……協(xié)作、交錯(cuò)、并置、接近、被綁定到或與……綁定、具有、具有……性質(zhì)、與……有關(guān)系或與……有關(guān)等等。當(dāng)短語“至少一個(gè)”與條目列表一起使用時(shí)，意指可以使用所列出的條目中的一個(gè)或多個(gè)的不同組合，并且可能需要列表中的僅一個(gè)條目。例如，“A、B和C中的至少一個(gè)”包括下述組合中的任一個(gè):A，B，C，A和B，六和(:，B和C，以及A和B和C。
[0086]盡管本公開已經(jīng)描述某些實(shí)施例和總體上相關(guān)聯(lián)的方法，但是這些實(shí)施例和方法的改變和置換對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。因此，示例實(shí)施例的上述描述不限定或約束本公開。在不偏離如由下面的權(quán)利要求所限定的本公開的精神和范圍的情況下，其它變化、替換和更改也是可能的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方法，包括: 獲得包括至少一個(gè)暴露的金屬表面的襯底；以及 將金屬電沉積到該襯底的至少一個(gè)暴露的金屬表面上且在光纖的至少一部分周圍從而將光纖固定到襯底； 其中該襯底和電沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在犧牲材料周圍電沉積金屬；以及 移除犧牲材料以形成通過電沉積金屬的至少一個(gè)冷卻通道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 該光纖包括聚合物涂層； 將金屬電沉積包括將金屬電沉積在該光纖的聚合物涂層周圍；以及 該方法還包括移除聚合物涂層在該光纖的端部處的一部分。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底和該電沉積的金屬共同具有超過光纖的熱質(zhì)量至少大約三個(gè)數(shù)量級的熱質(zhì)量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 使該光纖的輸入端處和該光纖的輸出端處的襯底和電沉積的金屬小面化。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將金屬電沉積包括以室溫電沉積金屬。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 形成端口以便光纖的一部分保持通過電沉積的金屬暴露。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述光纖在襯底上具有盤繞布置使得該光纖在反轉(zhuǎn)行進(jìn)方向之前在一個(gè)方向遵循平面內(nèi)盤繞路徑并且然后在另一方向遵循平面內(nèi)盤繞路徑。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將金屬電沉積包括將該光纖完全包裹在電沉積的金屬中。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將金屬電沉積包括僅在光纖的端部處的光纖的一部分周圍電沉積金屬。11.一種裝置，包括: 襯底； 光纖；以及 熱耦合到襯底且在光纖的至少一部分周圍的電沉積的金屬； 其中襯底和電沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中: 該光纖包括在接頭或熔融的光纖耦合器處接合的多個(gè)節(jié)段；以及 該襯底和電沉積的金屬包圍接頭或熔融的光纖耦合器。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中: 該襯底包括核以及沉積在該核上的金屬；以及 該電沉積的金屬位于所述襯底的金屬上。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括: 包圍光纖的至少一部分的材料，該電沉積的金屬位于該材料的至少一部分周圍； 其中該材料比該電沉積的金屬軟。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中: 該光纖包括包覆；以及該裝置還包括光纖在其處終止的端蓋，該端蓋至少部分被襯底和該電沉積的金屬包裹。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括: 通過電沉積的金屬的至少一個(gè)冷卻通道。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括: 位于光纖的暴露部分之上以及電沉積的金屬的一部分之上的光學(xué)膜。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中該襯底和電沉積的金屬共同具有超過光纖的熱質(zhì)量至少大約三個(gè)數(shù)量級的熱質(zhì)量。19.一種系統(tǒng)，包括: 被配置成生成光學(xué)信號(hào)的激光器；以及 被配置成傳輸光學(xué)信號(hào)的裝置，該裝置包括: 襯底； 被配置成傳輸光學(xué)信號(hào)的光纖；以及 熱耦合到襯底且在光纖的至少一部分周圍的電沉積的金屬； 其中襯底和電沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，還包括: 熱耦合到襯底和電沉積的金屬的熱量傳遞單元，該熱量傳遞單元被配置成從所述裝置移除熱量。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，還包括: 至少一個(gè)冷卻環(huán)路，其被配置成通過所述裝置中的至少一個(gè)冷卻通道傳輸冷卻流體以便從所述裝置移除熱量。22.一種方法，包括: 獲得包括至少一個(gè)暴露的金屬表面的襯底；以及 將金屬沉積到該襯底的至少一個(gè)暴露的金屬表面上并且在光纖的至少一部分周圍，以便將光纖固定到該襯底； 其中該襯底和沉積的金屬被配置成從光纖移除熱量。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中將金屬沉積包括使用以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)來沉積金屬:電沉積技術(shù)、金屬氣相沉積技術(shù)、濺射技術(shù)和化學(xué)氣相沉積技術(shù)。24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括: 在犧牲材料周圍沉積金屬；以及 移除該犧牲材料以形成通過沉積的金屬的至少一個(gè)冷卻通道。25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中: 該光纖包括聚合物涂層； 將金屬沉積包括在該光纖的聚合物涂層周圍沉積金屬；以及 該方法還包括移除在該光纖的端部處的聚合物涂層的一部分。26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中沉積金屬包括以室溫沉積金屬。27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括: 形成端口以便該光纖的一部分保持通過所沉積的金屬暴露。28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中該光纖在襯底上具有盤繞布置以使得該光纖在反轉(zhuǎn)行進(jìn)方向之前在一個(gè)方向遵循平面內(nèi)盤繞路徑并且然后在另一方向遵循平面內(nèi)盤繞路徑。
【文檔編號(hào)】H01S3/067GK105992962SQ201480075861
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年10月16日
【發(fā)明人】J.L.皮庫爾斯基, M.尤辛斯基, F.P.斯特羅肯德爾, C.W.湯森
【申請人】雷神公司