ЛАЗЕР

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для генерации стимулированного излучения, и может быть использована для создания лазеров.
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.
В связи с раздельной компоновкой составных частей такой Л имеет большой занимаемый объем.
Задачей полезной модели является уменьшение занимаемого объема Л.
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, при этом между указанными поверхностями выполнены ниши, открытые со стороны первой плоской внутренней поверхности, и в которых установлены каждый в своей нише излучающие диоды, металлический корпус выполнен с поперечным бортом, содержащим поверхность, перпендикулярную плоской наружной посадочной поверхности, и параллельную плоской наружной посадочной поверхности вторую плоскую внутреннюю поверхность, на которой установлен радиатор, а печатная плата с одного конца прикреплена к радиатору, а с другого конца прикреплена к второй плоской внутренней поверхности, активный элемент расположен между печатной платой и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса.
Активный элемент лазера может быть выполнен в виде активного волоконного световода.
Возможно, что в лазере печатная плата с одного конца прикреплена к радиатору, а с другого конца прикреплена к второй плоской внутренней поверхности через промежуточные элементы.
Использование в качестве металлического основания металлического корпуса излучателя, имеющего плоскую наружную посадочную поверхность и параллельную ей первую плоскую внутреннюю поверхность, выполнение при этом между указанными поверхностями ниш, открытых со стороны первой плоской внутренней поверхности, и в которых установлены каждый в своей нише излучающие диоды, 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 поверхность, перпендикулярную плоской наружной посадочной поверхности, и параллельную плоской наружной посадочной поверхности вторую плоскую внутреннюю поверхность, на которой установлен радиатор, прикрепление печатной платы с одного конца к радиатору, прикрепление с другого конца печатной платы к второй плоской внутренней поверхности, расположение активного элемента между печатной платой и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса позволяет уменьшить объем, занимаемый Л.
Возможное выполнение активного элемента в виде активного волоконного световода позволяет эффективно использовать объем излучателя Л и уменьшить объем, занимаемый Л.
Возможное прикрепление печатной платы с одного конца к радиатору и прикрепление с другого конца печатной платы к второй плоской внутренней поверхности через промежуточные элементы, позволяет эффективно использовать объем излучателя Л, установив в качестве промежуточных элементов элементы конструкции излучателя 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, включающий активный элемент 5, изготовленный из алюминия металлический корпус 6 (использующийся в качестве металлического основания), 4 излучающих диода 7 (показаны 2 диода) в качестве источника оптической накачки. Выход блока питания 1 электрически связан с входом излучателя 4.
Металлический корпус 6 излучателя 4 имеет плоскую наружную посадочную поверхность 8 и параллельную ей первую плоскую внутреннюю поверхность 9, при этом между указанными поверхностями выполнены ниши 10, открытые со стороны первой плоской внутренней поверхности 9, и в которых установлены каждый в своей нише 10 излучающие диоды 7, излучение которых вводится через стыковочные элементы в активный элемент 5, выполненный в виде активного волоконного световода с зеркалами на концах и расположенный между печатной платой 2 и первой плоской внутренней поверхностью 9 металлического корпуса 6. Возможны и другие конструкции активного элемента 5.
Металлический корпус 6 излучателя 4 выполнен с поперечным бортом 11, содержащим поверхность 12, перпендикулярную плоской наружной посадочной поверхности 8, и параллельную плоской наружной посадочной поверхности 8 вторую плоскую внутреннюю поверхность 13, на которой установлен радиатор 3 с радиоэлементами, а печатная плата 2 с одного конца винтом 14 через шайбу 15 прикреплена к радиатору 3 с радиоэлементами, а с другого конца винтом 16 через промежуточный элемент 17 прикреплена к второй плоской внутренней поверхности 13.
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. Радиатор 3 с радиоэлементами передает тепло от радиоэлементов металлическому корпусу 6 излучателя 4, который в свою очередь рассеивает его в окружающее пространство.
В связи с компактным расположением блока питания 1 и излучателя 4, в котором компактно расположены активный элемент 5 и источник оптической накачки, созданная конструкция обеспечивает уменьшение занимаемого объема Л.
Использованные источники информации:
1. Квантовая электроника, 2001, т.31, №8, с.663.
2. Квантовая электроника, 2002, т.32, №3, с.206 (прототип).