Оптический узел поворотных зеркал лазера со складным резонатором

 

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУВЛИН (51) 5 Н О1, S 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗ06РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ!4

Il H ГКНТ СССР ЦИощ Щ " " И4йЩм

Н А ВТОРСИОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30.. 0 7. 92. Бюл. !! 28 (21) 4367244/25 (22) 27.0!.88 (72) А.В.Козлов, В.А.Оськин, И.И.Косарев, А.А.Сипайло и В;Г.Самородов (53) 62 1.375.8 (088.8) (56) Г!атент Великобритании Р 1266067, кл. H IC, 1972, За я вка Фран ции Р 2566197, кл. Н О! S 3/03, 1985. (54) ОПТИЧЕСКИЙ УМЕЛ ПОВОРОТНЫХ ЗЕРKAJI ЛАЗЕРА СО СКЛАД!!ЫМ РЕ30НАТОРОМ (57) Изобретение относится к квантоI вой электронике и может быть использовано в газовых лазерах со складным резонатором. Цель изобретения - повы.Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использоваНо при создании газовых лазеров со складными резонаторами с .повышенной устойчивсстью к механоклиматическим воздействиям, работающих как в обычном, так и в волноводном режимах.

Целью изобретения является повышение стабильности выходных параметров излучения при механоклиматических воздействиях.

На фиг. изображен газовый лазер в разрезе; на фиг. 2 — фланец газового лазера со стороны крьппки.

Газовьп! лазер (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором параллельно друг другу размещены разрядные каналы 2,3. Система электродов состоят из двух анодов 4,5 и общего катода

6. На анодах размещены отражающее.7 и светоделительное 8 зеркала .соответ-ственно. Поворотные зеркала 9, fÜ..

H„SU„„) 547646 А } шение стабильности выходных парамет ров излучения. Основание оптического узла поворотных зеркал выполнено в виде фланца 13 с реэьбовыми отверстиями для размещения держателей 11, 12.

Каждый держатель выполнен в виде стойки 17, 18 с резьбой и шляпкой, На поверхности шляпки укреплено поворот ное зеркало 9, 1О. Вокруг каждого отверстия выполнены, по крайней мере, три резьбовых отверстия для размещения юстировочных винтов. Юстиро. вочнне винты установлены в контакте с противоположной поверхностью шляпки. 2 ил. закреплены соответственно на держателях 11, 12, смонтированных на фланце 13. Один торец флзпца соединен с крьппкой 14, другой — е корпусом 1.. пай

В торце фланца, соединенном с карпу- gp} сом, выполнены по числу поворотных ., „р, зеркал отверстия 15, 16 (фиг. 1,2) °

В каждом отверстии установлены с щ помощью реэьбового соединения держатели оптики, выполненные в виде стоек 17, 18 со шляпками. На sepxwx -: © частях шляпок под .углом 45 к оси о разрядного капилляра размещены поворотные зеркала 9, 10.

Вокруг. каждого отверстия 15 16 @

О под углом 120 выполнены по три резь- бовых отверстия 19, 20> 21 и 22, 23>

24 соответственно (фиг.2) . В этих отверстиях размещены юстировочные вин ты, которые упираются в нижнюю часть

1 шляпок. Полость 25 внутрй фланца 13 заполнена рабочим газом и сообщается

1547б46 (например, черее отверстия или sasoры. s реэьбовых соединениях) с внутренним объемок лазера. Часть торца каждого разрядного капилляра 2, 3 выполнена со срезом 2б ° 27.

Газовый лазер работает следующим образом, Прн подаче высокого напряжения на аноды 4, 5 в разрядных каналах 2, 3 зажигается разряд между анодами и катодом 6. В результате создаются условия для получения генерации в pesoнвторе, образованном зеркалами.: отражающим 7, поворотными 9, 10 и светоделительним 8.

Конструкция газового лазера позволяет повысить стабильность ВыхОдных параметров в условиях жестких механоклиматических ноэдействий. Это дости- 20 гается выполнением в торце фланца,- соединенном с корпусом, отверстий, s каждом иэ которых установлены с воэможностью перемещения в осевом напранле п и с помощью резьбового соединения 2 держатель зеркала, выполненный в виде стойки со шляпкой, на верхней час" о ти. которой под углом 45 размещено поворотное зеркало, что дает возможность максимально приблизить поворотные зеркала к торцам разрядных капил - ляров, однонременso сводя к минимуму консоли держателей оптики, массу и ra" бвриты, а также массу и габариты всего фланца. Прибли ение поворотных зеркал к торцам разрядных каналов умень- З швет пассивную часть оптического резонатора (торец первого разрядного капилляра — первое поворотное зеркало — второе поворотное зеркало — торец.второго разрядного капилляра), 40 что повышает устойчивость к механо-. климатическим воздействиям за счет уменьшения рассогласования оптических осей разрядных капилляров между . собой и с оптической осью резонатора.

Вьп1олнение вокруг каждого отверстия, в котором устанонлен держатель зеркала, резьбовых отверстий под уг» лом 120 относительно друг друга, s которых размещены юстироночные винты, упирающиеся в нижнюю часть шляпки, позволяет повысить стабильность выходных парвметрон лазера н условиях жестких механоклиматических воздействий за счет того, что юстировочные винты при перемещении по резьбе давят в нижнюю часть шляпки держателя зеркала, заклининая его стой- ку в реэьбовом соединении с флвнцем, при этом реакция держателя создает ответное усилие, эаклининающее юстировочные винты в реэьбовом соедине- " нии с фланцем. Таким образом, юстировочные винты играют одновременно роль дополнительных жестких опор, симметрично размещенных вокруг стойки держателя зеркала. Чем больше закручиваются юстировочные Винты, тем сильнее противодействие Воздействию ударных нагрузок.

Заполнение полости внутри фланца рабочим газом позволяет исключить нлияние колебаний давления окружающей среды на параметры лазера в процессе эксплуатаций.

Выполнение винтов иэ ма ериала, твердость которого превышает твердость материала шляпки держателя, позволило исключить самораскручинание стойки держателя и винтов но вре.мя вибраций и ударов за счет того, что юстировочные винты своими упорами вдавливаются в нижнюю часть шляпки,осуществляя ее частичную пластическую деформацию, одновременно распирая реэьбовые соединения стойки держателя с фланцем н направлении поступательного движения винтов, а резьбовое соединение винтов с фланцем — в протинополо*ном направлении. При этом создается такое механическое состояние узла, когда при Воздействии механоклиматических факторов исключа- ются осевые и угловые перемещения поворотных зеркал.

Выполнение части торца каждого разрядного капилляра со стороны поворотных зеркал со срезом, не превышающим 45 относительно оси разо рядного капилляра, позволяет уменьшить пассивную часть оптического резонатора, что повышает стабильность выходных параметрон в процессе воздействий механоклиматических факторов. Кроме того, уменьшение пассивной части оптического резонатора позволяет повысить мощность излучения эа счет снижения потерь на согласование разрядных каналов. Особенно сильно этот эффект выражен в нолноводных лазерах.

Такое выполнение газового лазера позволяет исключить пружинящие эле-. менты и эластичные герметизирующие прокладки в держателях зеркал и разрядных капиллярах, в результате по1 5li 76 j 6

18

18 иг. вышаются устойчивость к механоклиматичес.<им воздействиям, долговечность и сохраняемость лазера.

Использование изобретения позволит уменьшить массу и габариты лазера,- упростить конструкцию эа счет исключе;ния ряда элементов и соединений„ упростить технологию изготовления эа счет использования прогрессивных методов герметизации оболочки.

Изобретение целесообразно использовать при создании малогабаритных волноводных газовых лазеров с высокой линейной мощностью излучения и жесткими требованиями к механоклиматической устойчивости.

Формула и э обретения

Оптический узел поворотных зеркал лазера со складным резонатором, содеркащи о; ов,, и „ио край сп мере два поворотных зеркала, каждое нз которых размещено на деря ателе, укрепленном на основании, юстира очны"

5 винты отличающийся 1 ем что, с целью повьпиения стабильности выходных параметров иэдуче ц„я в условиях механоклиматических во". ™гйст-вий, жновани.е выполя,ему в виде

Фланца с реэьбовыми отверстиями пля размещения держателей, каждый,:.е,:-... тель выполнен в виде стойки с ре1ь-бой со шляпкой„ на поверхности которой. укреплено поворотное зеркало, вокруг каждого отверстия выполнени, и« крайней мере, три резьбовых отверстия для размещения встир«ночных винтов, при этом юстировочные вицты установ20 лены в контакте с противоположной п«верхностью шляпки.

154 7646

А-4

Корректор С.Шевкун

Закйв 2827 Вобрав Подиисиое

ВНИИХИ Государственного комитета lto иэобретениям и открытиям Йри ГКНТ СССР

1!3035, Иосква, 3-35, Раувская наф., д. 4/5

Проивводственио-иэдателъский комбинат "Патент", г.Уагорад, ул. Гагарина,301

Ф

Редактор Т; Орловская

Составитель В.Деюцнков

Техред И.Ходаним