Оптический узел поворотных зеркал лазера со складным резонатором Советский патент 1992 года по МПК H01S3/02 

(46) 30.07.92.Бюл. № 28

(21)4367244/25

(22)27.01.88

(72) Л.В.Козлоп, В.А.Оськин, И.И.Косарев, А.А.Сипайло и В.Г.Самородов

(53)621.375.8 (088.8)

(56)Патент Великобритании № 1266067, кл. НТС, 1972,

Заявка Франции У 2566197, кл. Н 01 S 3/03, 1985.

(54)ОИПгЧЕСКИЙ УЗЕЛ ПОВОРОТНЫХ ЗЕРКАЛ ЛАЗЕРА СО СКЛАДНЫМ РЕЗОНАТОРОМ

(57)Изобретение относится к кванто- I вой электронике и может быть исполь- зовано я газовых лазерах со складным

резонатором. Цель изобретения - повышение стабильности выходных параметров излучения. Основание оптического узла поворотных зеркал выполнено в виде фланца 13 с резьбовыми отверстиями для размещения держателей 1t, 12. Каждый держатель выполнен в виде стопки 17, 18 с резьбой и шляпкой. На поверхности шляпки укреплено поворотное зеркало 9, 10. Вокруг каждого отверстия выполнены, по крайней мере, три резьбовых отверстия для размещения котировочных винтов. Юстиро- вочные винты установлены в контакте с противоположной поверхностью шляпки . 2 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании газовых лазеров со складными резонаторами с повышенной устойчивостью к механоклиматическим воэдейстпиям, работающих как в обычном, так и в полноводном режимах.

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

На фиг. 1 изображен газовый лазер в разрезе; на фиг. 2 - фланец газового лазера со стороны крышки.

Газовый лазер (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором параллельно друг другу размещены разрядные каналы 2,3. Система электродов состоит из двух анодов 4,5 и общего катода 6. На анодах размещены отражающее. 7 и светоделительиое 8 зеркала .соответ-- гтвенно. Повооотные зеркала 9, ТО

закреплены соответственно на держателях 11, 12, смонтированных на фланце 13. Один торец флчнца соединен с крышкой 14, другой - с корпусом 1. В торце фланца, соединенном с корпусом, выполнены по числу поворотных . зеркал отверстия 15, 16 (фиг. 1,2). В каждом отверстии установлены с помощью резьбового соединения держа- тели оптики, выполненные в виде сто-1 ек 17, 18 со шляпками. На верхних - частях шляпок под углом 45°к оси разрядного капилляра размещены поворотные зеркала 9, 10.

Вокруг каждого отверстия 15, 16 под углом 120° выполнены по три резьбовых отверстия 19, 20, 21 н 22, 23, 24 соответственно (фиг.2). В этих отверстиях размещены котировочные вин- ты, которые упираются в нижнюю часть шляпок. Полость 25 внутри фланца 13 заполнена рабочим газом и сообщается

ЧйИвгЭ

0

(например черен отверстия или зазоры я резьбовых соединениях) с внутренним объемом лазера. Честь торца каждого разрядного капилляра 2, 3 вы- полиена со срезом 26, 27. ,

Гаэоаый лазер работает следующим образом.

При полаче высокого напряжения на аноды 4, 5 в разрядных канзляп 2, 3 зажигается разряд между анодами и катодом 6. В результате создаются условия для получения генерации в резонаторе, образованном зеркаламиJ отражающим 7, поворотными 9, 10 и свето- делительным 8.

Конструкция газового лазера позволяет повысить стабильность выходных параметров в условиях жестких механоклиматических воздействий. Это дости- гается выполпением в торце фланца, соединенном с корпусом, отверстий, в каждом на которых установлены с возможностью перемещения в осевом направлении с помощью резьбового соединения держатель зеркала, выполненный в виде стойки со шляпкой, на верхней части которой под углом 45 размещено поворотное зеркало, что дает возможность максимально приблизить поворот- ные зеркала к торцам разрядных капилляров, одновременно сводя к минимуму консоли держателей оптики, массу и габариты, а также массу и габариты всего фланца. Приближение поворотных зеркал к торцам разрядных каналов умень- шает пассивную часть оптического резонатора (торец первого разрядного капилляра - первое поворотное зеркало - второе поворотное зеркало - то рецчвторого разрядного капилляра), что повышает устойчивость к механо- климатнческнм воздействиям за счет уменьшения рассогласования оптических осей разрядных капилляров между собой и с оптической осью резонатора

Выполнение вокруг каждого отверстия, в котором установлен держатель зеркала, резьбовых отверстий под уг лом 120° относительно друг друга, в которых размещены котировочные вин ты, упирающиеся в нижнюю часть шляпки, позволяет повысить стабильность выходных параметров лазера в условиях жестких механоклиматических воздействий за счет того, что юстиро- вочные винты при перемещении по резьбе давят в нижнюю часть шляпки держателя зеркала, заклинивая его стой

,

Q $

2Q25.-л

5545

50

ку в резьбовом соединении с фланцем, при этом реакция держателя создает ответное усилие, заклинивающее юстн- ровочные винты в резьбовом соединении с фланцем. Таким образом, котировочные винты играют одновременно роль дополнительных жестких опор, симметрично размещенных вокруг стойки держателя зеркала. Чем больше закручиваются котировочные винты, тем сильнее противодействие воздействию ударных нагрузок.

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

Выполнение винтов из материала, твердость которого превышает твердость материала шляпки держателя, позволило исключить самораскручипа- ние стойки держателя и винтов во время вибраций и ударов за счет того, что котировочные винты своими упорами вдавливаются в нижнюю часть шляпки,осуществляя ее частичную пластическую деформацию, одновременно распирая резьбовые соединения стойки держателя с фланцем в направлении поступательного движения винтов, а резьбовое соединение винтов с фланцем - в противоположном направлении. При этом создается такое механическое состояние узла, когда при воздействии ме- ханоклиматнческих факторов исключаются осевые и угловые перемещения поворотных зеркал.

Выполнение части торца каждого разрядного капилляра со стороны поворотных зеркал со срезом, не превышающим 45° относительно оси разрядного капилляра, позволяет уменьшить пассивную часть оптического резонатора, что повышает стабильность выходных параметров в процессе воз- действий механоклиматических факторов. Кроме того, уменьшение пассивной части оптического резонатора позволяет повысить мощность излучения за счет снижения потерь на согласование разрядных каналов. Особенно сильно этот эффект выражен и волпо- водных лазерах.

Такое выполнение газового лазера позволяет исключить пружинящие элементы и эластичные герметизирующие прокладки в держателях зеркал и разрядных капиллярах, в результате повьшаются устойчивость я механоклима- тичеслим воздействиям, долговечность и сохраняемость лаэера.

Использование изобретении позволит уменьшить массу и габариты лазера,- упростить конструкцию за счет исключения ряда элементов и соединений, упростить технологию изготовления за счет использования прогрессивных методов герметизации оболочки.

Изобретение целесообразно использовать при создании малогабаритных полноводных газовых лазеров с высокой линейной мощностью излучения и жесткими требованиями к механокли- матнческой устойчивости. Формула изобретения

Оптический узел поворотных зеркал лаэера со складным резонатором, содержащий гк тчл ,н, по крлИьоЙ мере два поворотных зеркала, каждое ич которых разметено на держателе, укрепленном на основании, юстнро- очшл винты, отличающийся IPM, что, с цепью повышения «гзбилькостн выходных параметров нз-дучещм: в ловиях неханоклнмлтически-х во чг:1п ст-вий, основание вьпюлнено я виде фланца с резьбовыми оттм рстичим для размещения держателей, каждый ;р{- тель выполнен в виде стойк-н с .чечь- бой со шляпкой, на поверхности кото5 рой укреплено поворотное зеркало, вокруг каяадого отверстия выполнены, по крайней мере, три резьбовых отверстия для размещения юстнролоч4 ых вянтоп, при этом юстировочные випты угтановленьт в контакте с прояч вопол зд;ной поверхностью шляшш.

Фиг. f

Фиг. 2