УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЮСТИРОВКИ ЛАЗЕРА С НЕУСТОЙЧИВЫМ РЕЗОНАТОРОМ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЮСТИРОВКИ ЛАЗЕРА С НЕУСТОЙЧИВЫМ РЕЗОНАТОРОМ


SU (11) 1840246 (13) A1

(51) МПК
H01S 3/086 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СССР 
Статус: по данным на 07.12.2007 - нет данных 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 3079362/28 
(22) Дата подачи заявки: 1983.12.19 
(45) Опубликовано: 2006.08.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Купренюк В.И. и др. О возможности создании систем автоматической юстировки лазеров с неустойчивыми резонаторами. - Оптико-механическая промышленность, 1976, №9, с.3. 
(71) Заявитель(и): Опытное конструкторское бюро "Радуга" 
(72) Автор(ы): Олетин Геннадий Иванович (RU); Чупраков Геннадий Васильевич (RU) 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЮСТИРОВКИ ЛАЗЕРА С НЕУСТОЙЧИВЫМ РЕЗОНАТОРОМ

Изобретение относится к кантовой электронике и может быть использовано в конструкциях мощных лазеров импульсно-периодического действия. Сущность: устройство содержит глухое и полупрозрачное зеркала неустойчивого резонатора, юстировочный лазер, две пары фотоприемников, юстировочные узлы для угловых перемещений глухого зеркала, блок формирования управляющего сигнала, пропорционального величине разъюстировки резонатора, и блок защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения. При этом блок защиты выполнен в виде, по крайней мере, четырех шторок, установленных напротив апертуры фотоприемников и равномерно расположенных по окружности зубчатого колеса с внутренним зацеплением, и аналогично размещенных напротив апертуры юстировочного лазера четырех шторок, установленных по окружности шестерни с числом зубьев, в четыре раза меньшим числа зубьев колеса. При этом шестерня кинематически связана с колесом и валом электродвигателя. Технический результат: повышение надежности защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения лазера. 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области квантовой электроники, а более конкретно к устройствам для автоматической юстировки лазеров с неустойчивыми резонаторами, и может быть использовано преимущественно в конструкциях мощных лазеров импульсно-периодического действия.

Известны лазеры с автоматической юстировкой (патент США № 3579140 от 18.05.1971 г.), основанной на зависимости симметрии распределения излучения, генерируемого самим лазером, от величины разъюстировки резонатора.

Для рассматриваемого класса лазеров с поперечным относительно оси резонатора направлением движения активной среды этот метод не применим в связи с тем, что, во-первых, в таких лазерах даже при идеально отъюстированном резонаторе распределение излучения в плоскости зеркал не обладает аксиальной симметрией, а, во-вторых, при высоких плотностях энергии излучения (порядка 2·107 Вт/см2) на проволочных болометрах, устанавливаемых в пучке излучения, образуется плазма, которая ухудшает пространственную структуру пучка излучения, снижает его мощность и вносит большие погрешности в измерение распределения энергии по сечению пучка излучения, снижая при этом точность юстировки резонатора.

Известны также устройства лазеров, в которых для выработки управляющего сигнала на юстировку резонатора используют излучение вспомогательного юстировочного лазера с длиной волны, не лежащей в полосах поглощения или усиления активной среды.

Излучение юстировочного лазера вводят вдоль оси юстируемого резонатора. Известны два метода введения излучения юстировочного лазера: со стороны выходного (полупрозрачного) зеркала (Ковальчук Л.В., Свенцицкая Н.А. Квантовая электроника, 1972 г., вып.5 (11), с.80) и со стороны заднего (глухого) зеркала.

Вторая модификация метода введения излучения юстировочного лазера в неустойчивый резонатор, как показано (Купренюк В.И., Рыбалко И.О., Шебанов Б.А., Шерстобитов В.Е. О возможности создания систем автоматической юстировки лазеров с неустойчивыми резонаторами. - ОМП, 1976, №9, с.3), более удобна.

Описанное в статье устройство для автоматической юстировки лазеров с неустойчивым резонатором, образованным глухим и полупрозрачным зеркалами, принято в качестве прототипа.

Устройство содержит вспомогательный юстировочный лазер, установленный за глухим зеркалом резонатора, снабженным центральным отверстием, соосно с ним; две пары фотоприемников, расположенных симметрично по вертикали и по горизонтали на одинаковом расстоянии от оптической оси юстировочного лазера напротив соосных с ними отверстий в глухом зеркале; юстировочные устройства для угловых перемещений зеркала и блок формирования управляющего сигнала, пропорционального величине разъюстировки резонатора, электрически связанный с фотоприемниками и юстировочными устройствами для угловых перемещений зеркала.

Прототип имеет недостаток, на который обращено внимание в статье: "В реальных лазерах должны быть приняты меры к тому, чтобы основное излучение не оказывало существенного воздействия на фотоприемники системы автоюстировки". Это в равной степени относится и к юстировочному лазеру, который необходимо защищать от действия основного излучения.

Авторами статьи предложено использовать для защиты фотоприемников различие в длинах волн юстировочного и основного излучений. Это возможно лишь при сравнительно низких плотностях энергии основного излучения. При высоких плотностях энергии излучения (порядка 2·105 Вт/см2 и более) известные светофильтры разрушаются и система автоматической юстировки выходит из строя.

Поэтому для мощных лазеров необходима более надежная защита как фотоприемников, так и юстировочного лазера.

Целью данного изобретения является обеспечение защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения мощного лазера импульсно-периодического действия.

Эта цель достигается тем, что устройство для защиты юстировочного лазера и фотоприемников выполнено в виде механического устройства, включающего в себя вращающееся в подшипнике колесо с внутренним зацеплением, окружность вершин зубьев которого описывает апертуры фотоприемников, снабженное равномерно распределенными по окружности шторками, количество которых кратно четырем, перекрывающими при вращении колеса апертуры фотоприемников, и шестерню с числом зубьев и равномерно распределенных по ее окружности шторок, в четыре раза меньшим, чем у колеса, причем шторки расположены относительно оси зеркала так, что при вращении шестерни перекрывают апертуру юстировочного лазера, соединенные ведущей шестерней, установленной на валу привода, причем зубчатый механизм с приводом, юстировочный лазер и фотоприемники размещены на кронштейне, закрепленном на задней стороне глухого, установленного в карданном подвесе, зеркала.

Такая конструкция устройства обеспечивает одновременное перекрытие апертур фотоприемников и юстировочного лазера во время импульса основного излучения. При этом скорость вращения колеса шестерни, а также размеры и количество шторок определяются частотой работы лазера импульсно-периодического действия таким образом, чтобы шторки перекрывали апертуры фотоприемников и юстировочного лазера во время всего импульса основного излучения.

На фи.1 схематически изображено устройство для автоматической юстировки лазера с неустойчивым резонатором, образованным глухим, установленным в карданном подвесе и полупрозрачным зеркалами; на фиг.2 - вид по стрелке А и схема передачи сигналов от фотоэлементов юстировочным устройствам для угловых перемещений зеркала; на фиг.3 - продольный разрез устройства для защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения мощного импульсно-периодического лазера; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.

Устройство для автоматической юстировки лазера с неустойчивым резонатором, образованным глухим зеркалом 1, установленным в карданном подвесе 2, и полупрозрачным зеркалом 3, содержит юстировочный лазер 4, установленный за глухим зеркалом, снабженным центральным отверстием, соосно с ним; две пары фотоприемников 5, расположенных симметрично по вертикали и горизонтали на одинаковом расстоянии от оптической оси юстировочного лазера напротив соосных с ним отверстий в глухом зеркале; юстировочные устройства для угловых перемещений зеркала 6; блок формирования управляющего сигнала, пропорционального величине разъюстировки резонатора 7, электрически связанный с фотоэлементами и юстировочными устройствами для угловых перемещений зеркала, и устройство для защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения 8.

Устройство для защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения выполнено в виде зубчатого механизма, состоящего из расположенного соосно с юстировочным лазером, вращающегося в подшипнике 9 колеса с внутренним зацеплением 10, окружность вершины зубьев которого описывает апертуру фотоприемников, снабженного равномерно распределенными по окружности шторками 11, количество которых кратно четырем, и шестерни 12 с числом зубьев и равномерно распределенных по окружности шторок 13, в четыре раза меньшим, чем у колеса 10, расположенной так, что шторки при вращении шестерни перекрывают апертуру юстировочного лазера, соединенных ведущей шестерней 14, установленной на валу электродвигателя 15, объединенных в один узел с юстировочным лазером и фотоприемником общим кронштейном 16, закрепленным на задней стороне глухого зеркала.

Устройство работает следующим образом. Частоту вращения электродвигателя 15 согласовывают с частотой импульсов основного излучения лазера так, что шторки 11 и 13 перекрывают во время основного излучения апертуры юстировочного лазера 4 и фотоприемников 5. Во время между импульсами основного излучения лазера апертуры юстировочного лазера 4 и фотоприемников 5 открыты. Блок формирования управляющего сигнала 7 сравнивает освещенность зеркала отраженным излучением юстировочного лазера, принятую диаметрально противоположными фотоприемниками, вырабатывает сигналы юстировочным устройствам 6 для угловых перемещений зеркала 1.

Техническое решение позволяет обеспечить защиту юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия излучения мощного лазера импульсно-периодического действия достаточно простыми механическими средствами.

Обеспечено достижение цели изобретения - создана надежная защита оптических элементов устройства для автоматической юстировки мощного импульсно-периодического лазера с неустойчивым резонатором.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Устройство для автоматической юстировки лазера с неустойчивым резонатором, содержащее глухое и полупрозрачное зеркала неустойчивого резонатора, юстировочный лазер, установленный соосно с ним за глухим зеркалом с центральным отверстием, две пары фотоприемников, установленных симметрично по вертикали и горизонтали на одинаковом расстоянии от оси глухого зеркала напротив соосных с ними отверстий в зеркале, юстировочные узлы для угловых перемещений глухого зеркала, блок формирования управляющего сигнала, пропорционального величине разъюстировки резонатора, электрически связанного с фотоприемниками и юстировочными узлами для угловых перемещений глухого зеркала, и блок защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты юстировочного лазера и фотоприемников от воздействия основного излучения лазера, блок защиты выполнен в виде, по крайней мере, четырех шторок, установленных напротив апертуры фотоприемников и равномерно расположенных по окружности зубчатого колеса с внутренним зацеплением, и аналогично размещенных напротив апертуры юстировочного лазера четырех шторок, установленных по окружности шестерни с числом зубьев, в четыре раза меньшим числа зубьев колеса, кинематически связанной с последним и валом электродвигателя, причем последние, юстировочный лазер и фотоприемники размещены на кронштейне и, закрепленном на задней стороне глухого зеркала.



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru