ЛАЗЕР

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для генерации стимулированного излучения, и может быть использована для создания лазеров, применяющихся в составе перемещаемых изделий.
Известен лазер (Л) [1], включающий блок питания и электрически связанный с ним излучатель, содержащий активный элемент, зеркала резонатора и установленный на термостабилизаторе лазерный диод в качестве источника оптической накачки. Однако при средних и больших мощностях накачки Л требуется сложная конструкция термостабилизатора.
Средние и большие мощности накачки позволяет обеспечить Л [2], являющийся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранный в качестве прототипа.
Л содержит блок питания, включающий печатную плату и радиатор с радиоэлементами, и излучатель, включающий активный элемент, металлическое основание с установленными на нем в качестве источника оптической накачки одним или несколькими излучающими диодами, при этом выход блока питания электрически связан с входом излучателя, теплообменник и установленный между металлическим основанием и теплообменником термоэлектрический элемент.
Однако такая конструкция Л легко проницаема для пыли и грязи, осаждение которых на оптических поверхностях вызывает уменьшение надежности работы Л за счет уменьшения их пропускания для излучения накачки Л.
Задачей полезной модели является повышение надежности Л путем устранения осаждения пыли и грязи на оптических поверхностях.
Предложен лазер, содержащий блок питания, включающий печатную плату и радиатор с радиоэлементами, и излучатель, включающий активный элемент, металлическое основание с установленными на нем в качестве источника оптической накачки одним или несколькими излучающими диодами, при этом выход блока питания электрически связан с входом излучателя.
Новизна состоит в том, что в лазере в качестве металлического основания используется металлический корпус излучателя, имеющий плоскую наружную посадочную поверхность и параллельную ей первую плоскую внутреннюю поверхность, металлический корпус выполнен с поперечным бортом, содержащим параллельные плоской наружной посадочной поверхности вторую плоскую внутреннюю поверхность и создающую замкнутый контур третью плоскую внутреннюю поверхность, при этом радиатор с радиоэлементами установлен на второй плоской внутренней поверхности, печатная плата прикреплена к поперечному борту, активный элемент расположен между печатной платой и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса, излучатель дополнительно снабжен крышкой, имеющей создающую замкнутый контур плоскую посадочную поверхность и прикрепленной к металлическому корпусу таким образом, что плоская посадочная поверхность крышки наложена на третью плоскую внутреннюю поверхность металлического корпуса.
Возможно, что в лазере плоская посадочная поверхность крышки выполнена с пазом, в котором расположен упругий уплотнительный элемент, прижатый к третьей плоской внутренней поверхности металлического корпуса.
Возможно, что в лазере активный элемент выполнен в виде активного волоконного световода.
Использование в качестве металлического основания металлического корпуса излучателя, имеющего плоскую наружную посадочную поверхность и параллельную ей первую плоскую внутреннюю поверхность, позволяет, во-первых, отводить при работе на металлический корпус излучателя тепло от одного или нескольких излучающих диодов накачки, во-вторых, установить излучатель плоской наружной посадочной поверхностью на плоскую наружную посадочную поверхность изделия применения, в-третьих, уменьшить объем, занимаемый излучателем Л.
Выполнение металлического корпуса с поперечным бортом, содержащим параллельные плоской наружной посадочной поверхности вторую плоскую внутреннюю поверхность и создающую замкнутый контур третью плоскую внутреннюю поверхность, при этом радиатор с радиоэлементами установлен на второй плоской внутренней поверхности, печатная плата прикреплена к поперечному борту, активный элемент расположен между печатной платой и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса, и дополнительное введение в излучатель лазера крышки, имеющей создающую замкнутый контур плоскую посадочную поверхность и прикрепленной к металлическому корпусу таким образом, что плоская посадочная поверхность крышки наложена на третью плоскую внутреннюю поверхность металлического корпуса позволяет, во-первых, компактно расположить блок питания и излучатель Л, во-вторых, устранить осаждение пыли и грязи на оптических поверхностях излучателя Л.
Возможное выполнение лазера с плоской посадочной поверхностью крышки, выполненной с пазом, в котором расположен упругий уплотнительный элемент, прижатый к третьей плоской внутренней поверхности металлического корпуса, позволяет устранить проникновение пыли и грязи в излучатель Л через зазор между плоской посадочной поверхностью крышки и третьей плоской внутренней поверхностью металлического корпуса.
Возможное выполнение лазера с активным элементом в виде активного волоконного световода позволяет эффективно использовать объем излучателя Л и уменьшить объем, занимаемый Л.
Полезная модель поясняется чертежом. На фигуре представлена схема лазера.
Л содержит блок питания 1, включающий печатную плату 2 и радиатор 3 с радиоэлементами (не показаны), и излучатель 4, вход которого электрически связан с выходом блока питания 1. Излучатель 4 включает активный элемент 5, выполненный в виде активного волоконного световода, изготовленный из алюминия металлический корпус 6 (использующийся в качестве металлического основания), четыре излучающих диода 7 (показаны 2 диода) в качестве источника оптической накачки, крышку 8, резиновое уплотнение 9.
Металлический корпус 6 излучателя 4 имеет плоскую наружную посадочную поверхность 10 и параллельную ей первую плоскую внутреннюю поверхность 11, и выполнен с поперечным бортом 12, содержащим параллельную плоской наружной посадочной поверхности 10 вторую плоскую внутреннюю поверхность 13 и создающую замкнутый контур третью плоскую внутреннюю поверхность 14.
На второй плоской внутренней поверхности 13 установлен радиатор 3 с радиоэлементами, а печатная плата 2 с одного конца винтом 15 через шайбу 16 прикреплена к радиатору 3 с радиоэлементами, а с другого конца винтом 17 через промежуточный элемент 18 прикреплена к поперечному борту 12.
Активный элемент 5 в виде активного волоконного световода расположен между печатной платой 2 и первой плоской внутренней поверхностью 11 металлического корпуса 6.
Крышка 8 имеет создающую замкнутый контур плоскую посадочную поверхность 19 и прикреплена винтами (не показаны) к металлическому корпусу 6 таким образом, что плоская посадочная поверхность 19 крышки 8 наложена на третью плоскую внутреннюю поверхность 14 металлического корпуса 6.
Крышка 8 имеет паз 20, в котором расположено резиновое уплотнение 9, прижатое к третьей плоской внутренней поверхности 14 металлического корпуса 6.
Л работает следующим образом.
Блок питания 1 обеспечивает электрический ток накачки излучающих диодов 7. Излучение излучающих диодов 7 накачивает активный элемент 5 в виде активного волоконного световода. Излучение генерации Л выходит через конец активного волоконного световода с полупрозрачным зеркалом.
В процессе работы часть электрической мощности, потребляемой излучающими диодами 7 и не излучаемая в виде излучения, переходит в тепловую. Излучающие диоды 7 нагреваются, тепло их кондуктивным путем переходит в металлический корпус 6 излучателя 4, который в свою очередь рассеивает его в окружающее пространство, а через плоскую наружную посадочную поверхность 10 передает его на изделие, на котором установлен Л. Радиатор 3 с радиоэлементами передает тепло от радиоэлементов металлическому корпусу 6 излучателя 4, который в свою очередь рассеивает его в окружающее пространство.
Крышка 8 с резиновым уплотнением 9 на металлическом корпусе 6 излучателя 4 устраняет проникновение пыли и грязи в излучатель Л, что обеспечивает увеличение ресурса работы Л. Компактная и закрытая конструкция лазера обеспечивает уменьшение загрязнения оптических элементов излучателя и повышает надежность работы Л.
Использованные источники информации:
1. Квантовая электроника, 2001, т.31, №8, с.663.
2. Квантовая электроника, 2002, т.32, №3, с.205-209 (прототип).