Способ юстировки лазерного резонатора Советский патент 1992 года по МПК H01S3/86 

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к способам юстировки и контроля положения оптических элементов, и может быть использовано для юстировки лазерных резонаторов, преимущественно неустойчивых, в особенности со- держащих непрозрачные зеркала и предназначенных для работы в невидимом диапазоне длин волн, а также для визуализации и контроля направления невидимых лазерных пучков и юстировки внешних оптических систем для их передачи.

Цель изобретения - повышение точности юстировки.

На чертеже представлена схема установки для реализации данного способа.

В резонаторе, образованном зеркалами 1 и 2, располагают лазерную ячейку, состоящую из кюветы 3 с полупрозрачными зеркалами 4 и 5, между которыми размещена активная среда 6. Лазерную ячейку устанавливают на оптической оси резонатора с помощью устройства 7, которое используют для перемещения положения ячейки и ее фиксации. Активную среду возбуждают с помощью источника 8 накачки, а возникшие в двух противоположных направлениях лазерные пучки 9 и 10 направляют вдоль оси резонатора, коллимируют с помощью коллиматоров 11 и 12 и преобразуют с помощью клиновых систем 13 и 14 в кольцевые сканированием по кругу. С помощью устройств 15 и 16 обеспечивают передачу враща тельного движения оптическим клиньям, а устройства 17 и 18 используют для согласования кспьцевых пучков 19 и 20с зеркалами резонатора по радиусам кривизны по фокусу Ф| и Ф2 соответственно или с резонатором по фокусу Ф.

После завершения с помощью устройств 21 и 22 перемещения зеркал резонатора отмечают положение пучка вспомогательного излучения, например, с помощью экрана, расположенного вне реСП

о

ч

О

зонатора на его оптической оси, а лазерную ячейку и элементы коллимации и преобразования в кольцевые пучки из зоны резонатора выводят.

Критерием точного совмещения осей и завершения юстировки резонатора служит равномерное увеличение интенсивности вспомогательного излучения до максимально возможного по всему кольцу, которое регистрируется визуально или с применением фотоприемной аппаратуры.

При использовании кольцевого пучка в направлении одного из зеркал резонатора, например зеркала 1, производят действия, аналогичные тем. которые выполняют при юстировке с двусторонним преобразованием кольцевого пучка, с применением для формирования вспомогательного излучения элементов 3-8, а после установки не- сколлимированного пучка 9 в центр зеркала 2 пучок 9 после коллимации преобразуют в кольцевой пучок и обеспечивают оптическую обратную связь. После этого с помощью устройства 22 юстируют зеркало 2, о точности юстировки которого судят по системе переотраженных зеркалами концентрических колец. Завершают юстировку также фиксацией вспомогательного излучения на экране за пределами резонатора и выводом элементов 3-6 и 11. 13 из зоны резонатора.

Однако точность юстировки резонатора при одностороннем преобразовании кольцевого пучка несколько ниже, чем при двустороннем, так как для оценки качества юстировки в первом случае необходимо большее, число проходов кольцевого пучка, что влечет ухудшение четкости изображения концентрических колец.

Точность совмещения оптических осей вспомогательного излучения и резонатора оценивают по величине смещения кольцевого пучка, при котором можно зарегистрировать уменьшение интенсивности излучения относительно его максимума по всему кольцу в режиме наилучшего согласования кольцевых пучков с соответствующими зеркалами резонатора по фокусу

На данной установке при расстоянии от источника вспомогательного излучения до

зеркала 2500 мм и диаметре сканирующего пучка в плоскости зеркала 2 мм уменьшение интенсивности вспомогательного излучения при визуальном контроле наблюдается при смещении кольца в плоскости зеркала на величину, приблизительно равную 0,5 мм, что соответствует углу рассогласования осей р , равному приблизительно 42й (угловым секундам). Использование фотоприемной аппаратуры

для контроля за отклонением интенсивности излучения в кольце от максимального значения позволяет на той же установке увеличить точность совмещения осей приблизительно в 5 раз, что, вероятно, не является пределом и зависит от качества систем коллимации и сканирования, а также метода регистрации вспомогательного излучения. Формула изобретения 1. Способ юстировки лазерного резонатора, включающий формирование пучка вспомогательного излучения, преобразование его в кольцевой и определение степени юстировки по расположению кольцевых концентрических пучков, переотраженных

от зеркал резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности юстировки, пучок вспомогательного излучения формируют внутри юстируемого резонатора вдоль его оси в двух противоположных направлениях и после преобразования в кольцевой переотражают от зеркал юстируемого резонатора так, что интенсивности кольцевых пучков в двух направлениях максимальны.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что пучок вспомогательного излучения преобразуют в кольцевые пучки сканированием по кругу.

3. Способ по пп. 1 и2,отличающийс я тем,что до преобразования в кольцевые вспомогательные пучки коллимируют.

Изобретение относится к квантовой электронике. Цель изобретения - повышение точности юстировки. Источник вспомогательного излучения вводят в юстируемый резонатор, возбуждают активную среду и получают вспомогательное излучение, распределяющееся в двух противоположных направлениях. Затем излучения преобразуют в кольцевые пучки и согласуют по фокусу с зеркалами резонатора. Завершается юстировка при максимальной интенсивности кольцевых пучков в двух направлениях. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.