Устройство для управления давлением в газоразрядной трубке лазера Советский патент 1988 года по МПК H01S3/22 

|i

а ел

QO

фиг 14 Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано для повьшения стабильности параметров газовых лазеров. Известны устройства, в которых контроль давления газа осзга;ествляется по спектру шумового сигиала. Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает управления давлением газа в им пульсных лазерах. Электрическая схема известного устройства не обеспечивает разделение составляющих спектра импульсного сигнала генератора накачки от состав ляющих спектра шумового сигнала, что исключает контроль и поддержание пос тоянным давление в импульсных лазера по спектру шумового сигнала. В импульсных лазерах наблюдается резко экстремальная зависимость мощности генерации от давления. Если при этом генерация происходит одновременно на нескольких линиях спектра, то с уменьшением давления газа за счет явления жестчения одновременно с изменением мощности происходит изменение спектра генерации лазера: исчезают одни линии и появляются другие. Это создает большие трудности в работе с импульсными ионными лазерами. С целью стабилизации спектра излу чения в импульсных лазерах система выделения сигнала изменения давления выполнена в виде параллельно включенных формирователей входного (измеряемого) и опорного сигналов, связанных по входу через согласукицее устройство с фотоприемником, а по выходам - с первыми и вторыми входами временных селекторов по максимуму и минимуму; выход временного селекто ра по максимуму соединен через спусковое устройство с третьим входом временного селектора по минимуму, вы ход которого связан со вторым входом спускового устройства и входом разре шакяцего устройства, соединенного с клапаном-дозатором. На фиг.1 приведена схема устройст ва контроля и управления давлением в газовом лазере; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства. Устройство контроля и управления давлением в газовом лазере состоит из фотоэлектрического датчика давле12кия 1, расположенного вне резонатора согласующего устройства 2, формирователя выходного сигнала 3, формирователя опорного сигнала 4, временного селектора по максимуму 5, временного селектора по минимуму 6, спускового устройства 7, разрешающего устройства 8, клапана-дозатора 9, источника накачки 10 и газового лазера П. Импульсный световой сигнал через полупрозрачное зеркало поступает на фотоэлектрический датчик давления, в качестве которого используется, например фотодиод типа ФД7К. Фотоэлектрический датчик преобразовывает световой сигнал в импульс напряжения, длительность которого значительно превьшает длительность светового сигнала, что происходит за счет насьш1ения фотоэлемента световым сигналом. Длительность импульса напряжения изменяется пропорционально изменению мощности излучения W, которая, в свою очередь, имеет экстремальную зависимость от давления Р (фиг. 2), Формирователь опорного сигнала 4 запускается передним фронтом импульса напряжения и формирует опорный . сигнал, причем длительность его ус- . танавливается равной длительности входного сигнала на уровне 1-1 (фиг.2). По мере работы ОКГ происходит уменьшение давления газа в колбе, величина излучения изменяется по правой ветви кривой (фиг.2). Длительность входного сигнала, сформированная формирователем входного сигнала 3, растет. Как только процесс переместится в точку а (фиг.2), где длительность входного сигнала становится больше длительности опорного сигнала, срабатывает временной селектор по максимуму 5 (фиг.1), выходной сигнал которого опрокидывает спусковое устройство 7, сигнал спускового устройства 7 является разрешающим для временного селектора по минимуму 6, на выходе которого появится сигнал, когда процесс переместится в точку б, где длительность входного сигнала меньше длительности опорного сигнала. Выходной сигнал временного селектора по минимуму устанавливает спусковое устройство 7 (фиг.1) в исходное состояние и через разрешающее устройство . 8 воздейству346599

ет на клапан-дозатор, в результате чего в газоразрядную трубку лазера поступает порция газа, процесс перемещается вьше уровня 1-1, далее устройство работает по описанному циклу.

Для предотвращения переключения клапан-дозатора, в случае отключения генератора накачки, используется разрещающее устройство 8, которое выра- ю

1

батывает сигнал включения клапан-доаатора только при наличии количества световых импульсов k п.

Предпагаемое устройство позволяет во время работы импульсного лазера поддерживать постоянным давлением газа в газоразрядной трубке лазера и спектр излучения.

W

Фиг. 2