Оптический узел поворотных зеркал лазера со складным резонатором

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в газовых лазерах со складным резонатором. В оптическом узле поворотных зеркал лазера со складным резонатором, содержащим основание, есть по крайней мере два поворотных зеркала. Каждое из зеркал размещено на держателе, укрепленном на основании с резьбовым отверстием. Каждый держатель выполнен в виде стойки с резьбой и оправой, в которой установлено поворотное зеркало. Вокруг каждого резьбового отверстия выполнены по крайней мере еще три резьбовых отверстия для размещения юстировочных винтов. Юстировочные винты установлены в контакте с противоположной поверхностью оправы. Основание выполнено в виде кронштейна, боковые части которого изогнуты под углом 45^o к продольной оси резонатора. Резьбовые отверстия для держателей зеркал и юстировочных винтов выполнены на боковых частях кронштейна так, что продольные оси указанных отверстий составляют с продольной осью резонатора также угол 45^o. Технический результат изобретения - повышение точности юстировки поворотных зеркал. 3 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании газовых лазеров со складными резонаторами, работающих как в обычном, так и в волноводном режимах.

Известен оптический узел поворотных зеркал лазера, описанный в авторском свидетельстве N1547646. Сущность его состоит в том, что основание узла выполнено в виде фланца с резьбовыми отверстиями для размещения держателей, каждый держатель выполнен в виде стойки с резьбой со шляпкой, на поверхности которой укреплено поворотное зеркало, вокруг каждого отверстия выполнены, по крайней мере, три резьбовых отверстия для размещения юстировочных винтов, при этом юстировочные винты установлены в контакте с противоположной поверхностью шляпки.

Недостатком узла является невозможность точной юстировки поворотных зеркал, которая обусловлена его конструкцией. Держатель зеркала выполнен в виде стойки со шляпкой, на верхней части которой под углом 45^o размещено поворотное зеркало. При вращении стойки держателя вокруг своей оси зеркало перемещается вдоль продольной оси резонатора, но при этом угол между плоскостью зеркала и продольной осью резонатора меняется, например, при повороте стойки держателя на 180^o зеркало займет противоположное положение относительно исходного - в этом случае отраженный луч будет направлен в сторону, противоположную от плоскости второго зеркала. Следовательно, для того, чтобы плоскость зеркала заняла исходное угловое положение по отношению к падающему на него лучу, необходимо стойку держателя зеркала вращать на полный оборот.

Таким образом, изменение положения зеркала при юстировке необходимо осуществлять дискретно с шагом резьбы стойки, а это значительно ухудшает точность юстировки.

Кроме того, при максимальном приближении зеркал к капиллярам, у которых срез выполнен только на части капилляра, изменение положения зеркал при юстировке производить без предварительной разборки и последующей сборки узла невозможно, т.к. угол поворота зеркал вокруг стойки ограничен капиллярами.

Целью изобретения является повышение точности юстировки поворотных зеркал лазера.

На фиг. 1 изображен оптический узел поворотных зеркал в составе газового лазера; на фиг. 2 - вид со стороны кронштейна с резьбовыми отверстиями для крепления поворотных зеркал и юстировочных винтов; на фиг. 3 - схема работы оптического узла поворотных зеркал.

Газовый лазер (фиг. 1) содержит корпус 2, волновод 13, в котором параллельно друг другу размещены разрядные каналы 6, 14, оптический узел поворотных зеркал 8, отражающее глухое зеркало 7 и выходное зеркало 15.

Оптический узел поворотных зеркал 8 содержит основание в виде кронштейна с изогнутыми под углом 45^o боковыми частями, на которых выполнены два отверстия 16,18 по числу поворотных зеркал. В каждом из этих отверстий установлены с помощью резьбового соединения держатели зеркал, выполненные в виде стоек 4, 11, в которых закреплены поворотные зеркала 5, 12. Вокруг каждого отверстия 16, 18 под углом 120^o выполнено по три резьбовых отверстия 1, 3, 17 и 9, 10, 19 под юстировочные винты, которые упираются в противоположную поверхность оправ поворотных зеркал.

Повышение точности юстировки зеркал достигается тем, что основание оптического узла выполнено в виде кронштейна, боковые части которого изогнуты под углом 45^o к продольной оси резонатора, причем резьбовые отверстия для держателей зеркал и юстировочных винтов выполнены на боковых частях кронштейна так, что продольные оси указанных отверстий составляют с продольной осью резонатора также угол 45^o.

На фиг. 3 показана схема работы оптического узла поворотных зеркал.

Конструкция рассматриваемого оптического узла поворотных зеркал позволяет при юстировке плавно перемещать зеркало вдоль его продольной оси, максимально приближая его при необходимости к капилляру волноводного канала. При этом плоскость зеркала всегда расположена под углом 45^o к продольной оси резонатора, что исключает необходимость повторных сборок-разборок узла при настройке.

При повороте стойки держателя зеркала на некоторый угол вокруг своей продольной оси зеркало переместится вдоль этой оси на величину h (фиг. 3), соответствующую углу поворота стойки. В результате происходит пропорциональное перемещение отраженного луча на величину S в плоскости, перпендикулярной продольной оси резонатора.

Использование изобретения позволит значительно повысить точность юстировки поворотных зеркал, упростит процесс юстировки с исключением повторных разборок - сборок, позволит повысить мощность и улучшить параметры излучения (модовый состав излучения, направленность и т.д.).

Изобретение целесообразно использовать при создании малогабаритных волноводных газовых лазеров с высокой мощностью излучения и повышенной точностью юстировки поворотных зеркал.

Источник информации Авт. свид. N 1547646, SU, кл. H 01 S 3/02, 1988.

Формула изобретения

Оптический узел поворотных зеркал лазера со складным резонатором, содержащий основание, по крайней мере два поворотных зеркала, каждое из которых размещено на держателе, укрепленном на основании с резьбовым отверстием, каждый держатель выполнен в виде стойки с резьбой и оправой, в которой установлено поворотное зеркало, вокруг каждого резьбового отверстия выполнены по крайней мере еще три резьбовых отверстия для размещения юстировочных винтов, при этом юстировочные винты установлены в контакте с противоположной поверхностью оправы, отличающийся тем, что основание выполнено в виде кронштейна, боковые части которого изогнуты под углом 45^o к продольной оси резонатора, причем резьбовые отверстия для держателей зеркал и юстировочных винтов выполнены на боковых частях кронштейна так, что продольные оси указанных отверстий составляют с продольной осью резонатора также угол 45^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3