ЦЕЛЬНОВОЛОКОННАЯ СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ РАЗНИЦЫ ФАЗ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ГЕТЕРОДИННОГО МЕТОДА СЛОЖЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЛАЗЕРНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2024 года по МПК G02B27/10 

Описание патента на изобретение RU2826803C1

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в лазерной спектроскопии, фотохимии и измерительной технике при изготовлении цельноволоконных многоканальных лазерных систем с когерентным сложением лазерного излучения.

Известен передатчик когерентного оптического излучения для реализации способа формирования когерентного оптического сигнала суммированием пучков излучения N лазеров в вершине конической поверхности (п. РФ №2109384, МПК H01S 3/23, опубл. 20.04.1998). Устройство содержит N лазеров, выполнено в виде устройства деления пучка опорного излучения на N частей, устройства суммирования N сфазированных пучков, устройств выравнивания частот и фаз суммируемых пучков с N входами сигналов частот модуляции, N входами сигналов акустооптической модуляции, N выходами сигналов разностных частот, N выходами сигналов фазовой автоподстройки суммируемых пучков и выходом суммарного когерентного пучка, выполнено в виде N устройств усреднения и уточнения значений разностных частот с N входами сигналов разностных частот, с N выходами кодов разностных частот, выполнено в виде N устройств частотной и фазовой автоподстройки колебаний суммируемых пучков, с N входами сигналов фазовой автоподстройки колебаний суммируемых пучков, с N входами кодов разностных частот, с N выходами сигналов частот, с N выходами сигналов акустооптической модуляции. N входов сигналов частот устройства деления, суммирования, выравнивания частот и фаз суммируемых пучков соединены с соответствующими выходами сигналов частоты устройств частотной и фазовой автоподстройки суммируемых пучков, N входов сигналов акустооптической модуляции устройства деления, суммирования и выравнивания частот и фаз суммируемых пучков соединены с соответствующими N выходами сигналов акустооптической модуляции устройств частотной и фазовой автопостройки колебаний суммируемых пучков, N выходов сигналов разностных частот устройств деления, суммирования, выравнивания частот и фаз суммируемых пучков соединены с соответствующими входами сигналов фазовой автопостройки колебаний суммируемых пучков устройства частотной и фазовой автопостройки колебаний суммируемых пучков, N выходов кодов разностных частот соединены с соответствующими входами кодов разностных частот устройств частотной и фазовой автоподстройки колебаний суммируемых пучков, а выход суммарного когерентного пучка является выходом устройства когерентного оптического излучения.

Данное устройство позволяет создавать пучки когерентного излучения с высокой плотностью мощности. Однако, из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение - необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Известна оптоволоконная лазерная система, реализующая способ когерентного сложения лазерного излучения в многоканальных непрерывных лазерах (п. РФ №2582300, МПК G02B 26/06, H01S 3/00, опубл. 20.04.2016 г.).

Система содержит задающий генератор, систему деления излучения на 7 каналов, фазовые модуляторы на основе кристалла ниобата лития, блок параллельных усилителей, систему коллимации излучения, светоделительную пластину, фокусирующую линзу, фотодиод, электронный блок управления фазовыми модуляторами на базе микроконтроллера.

Способ когерентного сложения включает в себя разделенное на каналы лазерное излучение, направленное на соответствующие каналам фазовые модуляторы. После прохождения фазовых модуляторов все каналы выставляют параллельно друг другу, при этом волновой фронт в каждом канале делают плоским. Часть многоканального излучения отводят и фокусируют на фотоприемник для регистрации сигнала. Подачу управляющих напряжений на фазовые модуляторы производят в два этапа, один пробный и один корректирующий. Причем значения управляющих напряжений, подаваемых на корректирующем этапе, пропорциональны параметру, контролирующему скорость сходимости, изменению сигнала с фотоприемника на пробном этапе и управляющим напряжениям, подаваемым на фазовые модуляторы на пробном этапе. При этом параметр, контролирующий скорость сходимости, обратно пропорционален значению сигнала с фотоприемника на пробном этапе, а коэффициент пропорциональности обратно пропорционален квадрату амплитуды фазовых сдвигов на пробном этапе. Технический результат заключается в получении когерентного оптического сигнала путем сложения нескольких лазерных пучков без измерения абсолютных и относительных фаз в каналах при уменьшении времени когерентного сложения лазерных пучков.

Данное решение обеспечивает получение когерентного оптического сигнала путем сложения нескольких лазерных пучков без измерения абсолютных и относительных фаз в каналах при упрощении процедуры за счет уменьшения времени когерентного сложения лазерных пучков. Однако, имеет следующие недостатки: из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение - необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Кроме указанных выше недостатков, в этом решении часть излучения для детектирования фото сигнала отводят при помощи светоделительной пластины, что приводит к дополнительным искажениям пространственного распределения интенсивности лазерного излучения.

Известна волоконная лазерная система высокой средней мощности лазерного излучения с высокоскоростным параллельным датчиком волнового фронта (п. США №6366356, МПК G01B 9/02, опубл. 02.04.2002 г.), состоящая из: задающего генератора, являющегося источником первичного лазерного сигнала; оптического делителя, разделяющего первичное излучение на N вторичных лазерных сигналов; оптического модулятора частоты первичного лазерного излучения; матрицы фазовых модуляторов для обеспечения сравнения фаз N вторичных лазерных сигналов; N одномодовых волоконных усилителей, реализованных на волокне с двойной оболочкой, для усиления N вторичных лазерных сигналов и генерирования выходного луча; дискретиза-тора пучка для дискретизации волнового фронта выходного пучка и представлении его как совокупность простых сигналов; устройств подстройки простых сигналов для интерферометрического объединения и подстройки первичного лазерного излучения в массиве гетеродинных оптических сигналов, каждый из которых имеет фазовую зависимостью от состояния фаз массива простых сигналов; устройства организации обратной связи по гетеродинному оптическому сигналу, который за счет фазовых модуляторов позволяет компенсировать отклонения по фазе вторичных сигналов. Устройство также включает в себя цифровой делитель для разделения электрических сигналов на определенное целое количество, а также выборочный или полный пропуск последовательности импульсов коэффициента заполнения, отображенных фаз для сравнения. Система обеспечивает получение монохроматического когерентного излучения высокой плотности мощности излучения.

Данному техническому решению присущи следующие недостатки: из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение - необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Известен гетеродинный детектор волнового фронта (п. США №6229616, МПК G01B 9/02, опубл. 08.05.2001 г.), который использует радиочастотный сигнал (РЧ) для измерения волнового фронта по состоянию фазы на различных участках апертуры пучка. Детектор состоит из линзы, оптических волокон и оптического преобразователя частоты для определения искомого волнового фронта, имеющего в значительной мере повсюду равную фазу соответствующей величине РЧ. Объединитель пучка интерферометрически объединяет волновой фронт и преобразованный опорный оптический волновой фронт в гетеродинный оптический сигнал частоты РЧ, каждая субапертура имеет свою собственную фазу, характеризующую фазу данного участка волнового фронта. Матрица линз фокусирует оптический гетеродинный сигнал на матрицу фото детекторов, каждый из которых соответствует выделенной субапертуре и производит электрический сигнал со своей РЧ, который несет информацию о фазе оптического излучения на выделенном участке волнового фронта. Логическая схема анализа электрических сигналов фотодетекторов представляет собой набор плат, каждая из которых включает цифровой делитель, который отвечает на РЧ сигнал, и соответствует одному из массива электрических сигналов, а по напряжению электрического сигнала с фото детектора определяется фаза оптического сигнала субапертуры волнового фронта. Результирующий выходной сигнал несет в себе информацию о фазе оптического излучения и как следствие о приходящем на детектор волновом фронте. Детектор обеспечивает получение монохроматического когерентного излучения высокой плотности мощности излучения.

Данному техническому решению присущи следующие недостатки: из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение - необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Известен когерентный волоконный дифракционный оптический объединитель луча (п.США №7440174, МПК H01S 3/00, 4/00, G02B 5/18, G01B 9/0, опубл. 21.10.2008 г.), состоящий из нескольких лазерных каналов, излучение которых, при помощи оптического дифракционного элемента, располагают на одну оптическую ось.

Оптический объединитель луча и связанный с ним метод для его работы, в котором однотипные когерентные выходные пучки направлены на дифракционный оптический элемент (ДОЭ) вдоль направления соответствующего дифракционным порядкам ДОЭ, таким образом, результирующий луч после ДОЭ распространяется в направлении зависящим от искомого дифракционного порядка, и пересекает выходящие в направлениях соответствующих искомым дифракционным порядкам. Производится гарантированный активный контроль фазы выходных лучей и поддержание состояния, когда в выходном луче присутствует только одна дифракционная мода ДОЭ. Объединитель обеспечивает увеличение плотности мощности лазерного излучения, полученного при сложении лазерного излучения нескольких лазерных каналов.

Данному техническому решению присущи следующие недостатки: из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение - необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Известна система для когерентного объединения лучей (п. США №7884997, МПК H01S 3/00, 10/17, опубл. 08.02.2011 г.), состоящая из нескольких лазерных каналов, излучение которых делится при помощи светоделительной пластины таким образом, чтобы малая часть излучения с каждого канала попадала на свой фотоприемник. Также на данный фотоприемник приходит излучение с опорного канала. Таким образом, в фотоприемнике происходит оценка разницы фаз между рабочим и опорным каналами. При помощи фазового компенсатора выравниваются фазы лазерного излучения в каналах

Представлены системы и методы для когерентного объединения лазеров. В первом варианте конструкции представлен метод для когерентного сложения лучей. Метод заключается в реализации возможности создания множества вторичных лазерных сигналов из первичного лазерного сигнала, усиления данного множества в оптических усилительных каналах для получения множества выходных лазерных сигналов, подстройка фазы которых осуществляется путем сравнения их с опорным лазерным сигналом методом гетеродинного детектирования (МГД). Подстройка фазы вторичных лазерных сигналов осуществляется МГД путем изменения оптической длины пути в пределе длины когерентности первичного лазерного сигнала. Данное решение обеспечивает увеличение плотности мощности лазерного излучения, полученного при сложении лазерного излучения нескольких лазерных каналов.

Однако, из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение -необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Известна система когерентного сложения волоконных лазеров, включающая оптически монолитную фазированную решетку с компактными ячейками (п. США №11422381, G02B 27/10, G02B 27/00, H01S 3/067, 3/10, опубл. 23.08.2022 г.), которая включает в себя блок формирователя излучения и источник излучения, который делится на множество лучей, имеющих профиль с низким коэффициентом заполнения. Сборка включает в себя набор элементов для формирования входного луча, которая имеет множество входных ячеек, расположенных рядом друг с другом, форма которых обеспечивает расширение луча по мере его распространения вдоль нее, для преобразования из профиля пучка с низким коэффициентом заполнения в профиль с высоким коэффициентом заполнения, что заставляет профиль сужаться до более низкого значения по периметру каждой ячейки входного массива. Сборка дополнительно включает в себя набор элементов для формирования входного луча, которая имеет множество входных ячеек, расположенных рядом друг с другом, форма которых обеспечивает прекращение расширения луча, так что выходная матрица оптических элементов создает множество лучей с минимальным перекрытием соседних и минимальным зазором между оптическими элементами их формирующих. Система обеспечивает увеличение плотности мощности лазерного излучения, полученного при сложении лазерного излучения нескольких лазерных каналов.

Данному техническому решению присущи следующие недостатки: из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение - необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, выбранным в качестве прототипа, является устройство для когерентного сложения лазерных пучков с синхронным детектированием (п. РФ №2488862, МПК G02B 27/10, H01S 3/10, G01J 1/20, опубл. 27.07.2013 г. ). Устройство содержит N+1 коллиматоров:N коллиматоров N рабочих (усилительных) каналов и один коллиматор опорного канала, N фотоприемников, светоделительной пластины, системы увеличения диаметра пучка опорного канала («телескоп»).

Также устройство содержит пьезокерамический модулятор фазы опорного канала, генератор гармонических электрических колебаний, соединенный с модулятором фазы опорного канала с образованием электрической положительной обратной связи и работающий на собственной резонансной частоте пьезокерамического модулятора, N фазосдвигающих пьезокерамических элементов рабочих каналов, систему сложения N лазерных пучков, включающую N коллиматоров рабочих каналов, соединенных с N фазосдвигающих пьезокерамических элементов рабочих каналов. Кроме того, устройство содержит коллиматор с телескопом опорного канала, соединенный с пьезокерамическим модулятором фазы опорного канала, делительную пластину, N фотоприемников, на которые попадают контрольные оптические сигналы интерференции опорного и рабочих каналов, N блоков синхронного детектирования, включающих ключевой синхронный детектор, вход синхронизации которого соединен с генератором гармонических электрических колебаний, а сигнальный вход - с выходом N-ro контрольного фотоприемника, при этом выход ключевого синхронного детектора соединен с N-м фазосдви-гающим пьезокерамическим элементом рабочего канала с образованием электрической отрицательной обратной связи. Данное устройство обеспечивает повышение быстродействия системы.

Однако, из-за наличия макрооптики существует ограничение на количество каналов, при этом размер системы увеличивается, усложняется настройка траекторий распространения излучения с каждого канала. Также в пространстве от каждой грани макрооптики отражается лазерное излучение -необходимо делать защитный чехол; макрооптика больших размеров стоит дорого, а также возникает проблема с изготовлением макрооптики с нужными параметрами.

Кроме указанных недостатков в этом решении организация гетеродинного метода происходит при помощи одного оптического делителя, что приводит к увеличению размеров юстировочной системы, а также к повышению точности юстировки данного светоделителя: при некорректной установке светоделительной пластины можно испортить распределение интенсивности излучения в пространстве.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого технического решения, - упрощение устройства, уменьшение массогабаритных размеров, снятие ограничения на количество используемых каналов.

Указанный технический результат достигается тем, что цельноволоконная система определения и контроля разницы фаз излучения для реализации гетеродинного метода сложения излучения многоканальной лазерной системы, содержащая N+1 коллиматоров: N коллиматоров N рабочих каналов и один коллиматор опорного канала, N фотоприемников, согласно изобретению снабжена N световодами опорного канала и N световодами рабочих каналов, N торцов световодов опорного канала закреплены в оправе линзы коллиматора опорного канала, в оправе линзы коллиматора каждого рабочего канала закреплен один торец световода, каждый световод рабочего канала соединен с одним световодом опорного канала таким образом, что излучение попадает в один фотоприемник рабочего канала, торцы всех световодов сколоты под прямыми углами, при этом разница оптических длин излучений опорных и рабочих световодов лежит в диапазоне от 0 до половины длины когерентности лазерного излучения.

Всей совокупностью существенных признаков обеспечивается заявленный технический результат. Применив световоды, смогли полностью отказаться от использования макрооптики (светоделительных пластин больших размеров, линз для телескопа больших размеров). Количество лазерных каналов всегда зависело от размеров светоделительных пластин и размеров «телескопа для опорного канала». Так как этих элементов больше нет в схеме, то и ограничение на количество каналов снимается автоматически, путем замены макрооптики на световоды, что позволило максимально упростить предлагаемое устройство. Также применение световодов позволило использовать опорный канал в качестве рабочего. При этом уменьшили массогабаритные размеры системы и упростили устройство.

При анализе уровня техники не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. А также не выявлено факта известности влияния признаков, включенных в формулу, на технический результат заявляемого технического решения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условиям «новизна» и «изобретательский уровень».

На фиг.1 представлена общая схема предлагаемой системы.

На фиг.2 показан способ закрепления световода в оправе линзы коллиматора для рабочего канала (крепится один световод).

На фиг.3 показан способ закрепления световода в оправе линзы коллиматора для опорного канала.

На фиг.4 показан способ закрепления световодов.

Цельноволоконная система определения и контроля разницы фаз излучения для реализации гетеродинного метода сложения излучения многоканальной лазерной системы содержит N+1 коллиматоров: N коллиматоров рабочих каналов 1l - 1N и один коллиматор опорного канала 2, N фото приемников 3l - 3N каждого рабочего канала (фиг.1) Опорный канал 2 снабжен N световодами 4l - 4N, каждый рабочий канал 1l - 1N снабжен одним световодом 5l - 5N. Торцы световодов 4l - 4N опорного канала 2 закреплены в оправе 6 линзы 7 коллиматора опорного канала, в оправе 6 линзы 7 коллиматора каждого рабочего канала 1l - 1N закреплен один торец световода 5 (фиг.2, 3). Каждый световод 5l - 5N рабочего канала соединен с одним световодом 4l - 4N опорного канала 2 таким образом, что излучение попадает в один фотоприемник 3 рабочего канала, торцы всех световодов сколоты под прямыми углами. При этом разница оптических длин излучений опорных и рабочих световодов лежит в диапазоне от 0 до половины длины когерентности лазерного излучения.

В случае опорного канала световоды не обязательно крепить в одном месте - можно распределить по окружности оправы линзы.

Цельноволоконная система определения и контроля разницы фаз излучения для реализации гетеродинного метода сложения излучения многоканальной лазерной системы работает следующим образом.

Излучение с рабочих 1l - 1N и опорного 2 канала имеет плоский волновой фронт, таким образом, по определению, каждая точка волнового фронта имеет одну и ту же фазу. Распределение интенсивности пучка канала имеет форму гаусса. Таким образом, на краю пучка мощность лазерного излучения будет минимальной, но фаза излучения будет такой же, как и в центре пучка.

Вследствие этого, при помощи световода можно выделить малую долю излучения (с краев пучка), которая будет нести в себе параметры лазерного излучения, в частности фазу излучения канала. Для этого торец световода закрепляется в оправе линзы коллиматора. Таким образом, необходимо с каждого рабочего канала, при помощи световода, выделить часть излучения.

Для того, чтобы излучение опорного канала попало на нужное количество фотоприемников, необходимо использовать несколько световодов (равное количество рабочих каналов), торцы которых попадают в область пучка излучения опорного канала: можно организовать некий жгут или просто соединить их в плотной упаковке.

После, на фотоприемник рабочего канала необходимо послать излучение со световодов каждого рабочего канала и одного световода с опорного канала попарно.

Важным условием при такой реализации является равная длина оптических путей излучения с рабочих и опорного каналов (в идеальном случае разница оптических путей должна быть равна нулю, но допускается, чтобы разница оптических путей излучения не превышала половины длины когерентности задающего генератора многоканальной лазерной системы).

Излучение в опорном канале подвергается фазовой модуляции, а на фотодатчике регистрируется интенсивность суперпозиции лазерных пучков опорного канала и рабочего канала. Полученный на фотодатчике сигнал гетеродинного детектирования будет нести информацию о разности фаз между лазерными пучками.

Также, немаловажным фактором является то, что для данной системы нет необходимости в опорном канале с высокой мощностью. Это следует из того, что в данной конфигурации нет необходимости организовывать матрицу фотоприемников (фотоприемники располагаются свободно друг от друга - в любое место можно привести транспортные волокна с рабочего и опорного каналов), таким образом, нет необходимости увеличивать диаметр лазерного пучка опорного канала для того, чтобы накрыть все фотоприемники. Вследствие этого, также отпадает необходимость увеличивать выходную мощность опорного канала.

На предприятии была разработана и отработана предлагаемая система. Предложенная система занимает площади не более 100 см и практически ничего не весит (вместе с фотоприемниками вес системы не превышает 5 кг). Для сравнения используемая до этого система из-за светоделительных пластин и «телескопа» занимала в пространстве очень много места (система телескоп в длину занимала более 1 м пространства, вес одного оптического элемента данной системы, составлял -15 кг).

Также необходимо отметить, что количество каналов многоканальной лазерной системы ограничивалось размерами макрооптики, а именно светоделительными пластинами и оптической системой, необходимой для расширения пучка опорного канала. Имея цельноволоконную систему определения и контроля фазы излучения, полностью сняли ограничение на количество рабочих каналов.

Для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, экспериментально подтверждена работоспособность системы когерентного сложения излучения лазерного излучения многоканальной лазерной системы и способность достижения указанного технического результата. Средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в многоканальных лазерных системах с когерентным сложением лазерного излучения с целью получения высокой яркости. Может быть использовано в лазерной спектроскопии, фотохимии, измерительной технике, в разных областях промышленности, в научных исследованиях при воздействии на определенные материалы.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Похожие патенты RU2826803C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ КОГЕРЕНТНОГО СЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МНОГОКАНАЛЬНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ ЛАЗЕРАХ 2015
  • Волков Михаил Валерьевич
  • Гаранин Сергей Григорьевич
  • Долгополов Юрий Васильевич
  • Копалкин Александр Валентинович
  • Куликов Станислав Михайлович
  • Стариков Федор Алексеевич
  • Тютин Сергей Владимирович
  • Хохлов Сергей Валерьевич
RU2582300C1
СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ ВНУТРЕННЕГО КОНТУРА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ РЕШЕТКИ ВОЛОКОННЫХ ЛАЗЕРОВ В СИСТЕМАХ КОГЕРЕНТНОГО СЛОЖЕНИЯ ПУЧКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2017
  • Колосов Валерий Викторович
  • Левицкий Михаил Ефимович
  • Симонова Галина Владимировна
RU2720263C1
Оптическая система формирования и наведения лазерного излучения 2016
  • Корнилов Владимир Александрович
  • Мацак Иван Сергеевич
  • Тугаенко Вячеслав Юрьевич
  • Сергеев Евгений Северович
RU2663121C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА С ПРОИЗВОЛЬНО ЗАДАННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ИНТЕНСИВНОСТИ В ДАЛЬНЕМ ОПТИЧЕСКОМ ПОЛЕ И УСТРОЙСТВО ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2019
  • Колосов Валерий Валерий Викторович
  • Левицкий Михаил Ефимович
  • Аксенов Валерий Петрович
  • Дудоров Вадим Витальевич
RU2716887C1
Способ амплитудного, фазового и поляризационного контроля в фазированной решетке волоконных усилителей и управления распределенным состоянием интенсивности, волнового фронта и поляризации синтезированного пучка в дальнем оптическом поле и устройство его реализации 2023
  • Левицкий Михаил Ефимович
  • Колосов Валерий Викторович
  • Адамов Егор Владимирович
  • Дудоров Вадим Витальевич
RU2804262C1
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2010
  • Борейшо Анатолий Сергеевич
  • Чугреев Алексей Викторович
  • Ищенко Александр Владимирович
RU2470334C2
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОГЕРЕНТНОГО ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА СУММИРОВАНИЕМ ПУЧКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ N ЛАЗЕРОВ В ВЕРШИНЕ КОНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ПЕРЕДАТЧИК КОГЕРЕНТНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, РЕАЛИЗУЮЩИЙ ЭТОТ СПОСОБ 1992
  • Привалов Евгений Михайлович[Ua]
RU2109384C1
СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ И НАВЕДЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ С ОПТОВОЛОКОННЫМИ ВЫВОДАМИ НА ЦЕЛЬ 2022
  • Богатова Гюзель Абдулловна
  • Горобинский Александр Валерьевич
  • Жиган Игорь Платонович
  • Кузнецов Евгений Викторович
  • Митин Константин Владимирович
RU2793613C1
УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ЦИФРОВЫХ ГОЛОГРАФИЧЕСКИХ И СПЕКТРАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ МИКРООБЪЕКТОВ 2019
  • Абдурашитов Аркадий Сергеевич
RU2703495C1
СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ И НАВЕДЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ С ОПТОВОЛОКОННЫМИ ВЫВОДАМИ НА ЦЕЛЬ 2022
  • Богатова Гюзель Абдулловна
  • Горобинский Александр Валерьевич
  • Жиган Игорь Платонович
  • Кузнецов Евгений Викторович
  • Митин Константин Владимирович
RU2785768C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 826 803 C1

Реферат патента 2024 года ЦЕЛЬНОВОЛОКОННАЯ СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ РАЗНИЦЫ ФАЗ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ГЕТЕРОДИННОГО МЕТОДА СЛОЖЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЛАЗЕРНОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к лазерной технике и применимо в лазерной спектроскопии и фотохимии при изготовлении многоканальных лазерных систем с когерентным сложением излучения. Технический результат - упрощение устройства, уменьшение массы и габаритов, любое количество используемых каналов. Предлагается цельноволоконная система определения и контроля разницы фаз излучения для реализации гетеродинного метода сложения излучения многоканальной лазерной системы, содержащая N+1 коллиматоров: N коллиматоров N рабочих каналов и один коллиматор опорного канала, N фотоприемников, согласно изобретению снабжена N световодами опорного канала и N световодами рабочих каналов, N торцов световодов опорного канала закреплены в оправе линзы коллиматора опорного канала, в оправе линзы коллиматора каждого рабочего канала закреплен один торец световода, каждый световод рабочего канала соединен с одним световодом опорного канала таким образом, что излучение попадает в один фотоприемник рабочего канала, торцы всех световодов сколоты под прямыми углами, при этом разница оптических длин излучений опорных и рабочих световодов лежит в диапазоне от 0 до половины длины когерентности лазерного излучения. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 826 803 C1

Цельноволоконная система определения и контроля разницы фаз излучения для реализации гетеродинного метода сложения излучения многоканальной лазерной системы, содержащая N+1 коллиматоров: N коллиматоров N рабочих каналов и один коллиматор опорного канала, N фотоприемников, отличающаяся тем, что снабжена N световодами опорного канала и N световодами рабочих каналов, N торцов световодов опорного канала закреплены в оправе линзы коллиматора опорного канала, в оправе линзы коллиматора каждого рабочего канала закреплен один торец световода, каждый световод рабочего канала соединен с одним световодом опорного канала таким образом, что излучение попадает в один фотоприемник рабочего канала, торцы всех световодов сколоты под прямыми углами, при этом разница оптических длин излучений опорных и рабочих световодов лежит в диапазоне от 0 до половины длины когерентности лазерного излучения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2826803C1

СПОСОБ КОГЕРЕНТНОГО СЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ПУЧКОВ С СИНХРОННЫМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОГЕРЕНТНОГО СЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ПУЧКОВ С СИНХРОННЫМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ 2012
  • Пырков Юрий Николаевич
  • Цветков Владимир Борисович
  • Курков Андрей Семенович
  • Трикшев Антон Игоревич
RU2488862C1
СПОСОБ КОГЕРЕНТНОГО СЛОЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МНОГОКАНАЛЬНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ ЛАЗЕРАХ 2015
  • Волков Михаил Валерьевич
  • Гаранин Сергей Григорьевич
  • Долгополов Юрий Васильевич
  • Копалкин Александр Валентинович
  • Куликов Станислав Михайлович
  • Стариков Федор Алексеевич
  • Тютин Сергей Владимирович
  • Хохлов Сергей Валерьевич
RU2582300C1
US 20090134310 A1, 28.05.2009
US 11422381 B2, 23.08.2022.

RU 2 826 803 C1

Авторы

Слобожанин Антон Николаевич

Слобожанина Мария Григорьевна

Агулов Юрий Андреевич

Бочков Александр Викторович

Березин Андрей Владимирович

Даты

2024-09-17Публикация

2024-04-10Подача