ЛАЗЕР

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для генерации стимулированного излучения, и может быть использована для создания лазеров, предназначенных для использования в составе перемещающихся 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.
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 первый выход блока питания электрически связан с первым входом излучателя.
Новизна состоит в том, что в лазере активный элемент выполнен в виде активного волоконного световода, излучатель дополнительно содержит шасси, выполненное в виде металлической пластины с перпендикулярными к ней стойками, к которым прикреплена выходная часть активного волоконного световода, 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 параллельную плоской наружной посадочной поверхности вторую плоскую внутреннюю поверхность, на которой установлен радиатор с радиоэлементами, а печатная плата с одного конца прикреплена к радиатору с радиоэлементами, а с другого конца прикреплена к поперечному борту, шасси прикреплено к поперечному борту и установлено между печатной платой и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса, активный волоконный световод расположен между металлической пластиной шасси и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса.
Возможно, что в лазере печатная плата или шасси, или печатная плата и шасси, прикреплены к поперечному борту корпуса через промежуточные элементы.
Возможно, что в лазере металлическая пластина и стойки шасси выполнены в виде единого элемента.
Выполнение лазера с активным элементом в виде активного волоконного световода позволяет эффективно использовать объем излучателя Л и уменьшить объем, занимаемый Л.
Дополнительное введение в излучатель лазера шасси, выполненного в виде металлической пластины с перпендикулярными к ней стойками, к которым прикреплена выходная часть активного волоконного световода, позволяет, во-первых, установить и закрепить его с обеспечением радиуса изгиба активного волоконного световода не меньше минимальной величины для излома, обеспечив при этом отсутствие повреждений при сборке лазера, во-вторых, зафиксировать выходную часть активного волоконного световода, обеспечив отсутствие колебаний и повреждения его при механических воздействиях на лазер, например, при транспортировке или использовании лазера на движущихся объектах.
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 параллельную плоской наружной посадочной поверхности вторую плоскую внутреннюю поверхность, на которой установлен радиатор с радиоэлементами, прикрепление печатной платы с одного конца к радиатору с радиоэлементами, а с другого конца к поперечному борту, прикрепление шасси к поперечному борту и установка его между печатной платой и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса, расположение активного элемента между металлической пластиной шасси и первой плоской внутренней поверхностью металлического корпуса позволяет уменьшить объем, занимаемый Л.
Возможный вариант выполнения лазера с прикреплением печатной платы или шасси, или печатной платы и шасси к поперечному борту через промежуточные элементы позволяет эффективно использовать объем излучателя Л, установив в качестве промежуточных элементов элементы конструкции излучателя Л.
Возможное выполнение в лазере металлической пластины и стоек шасси в виде единого элемента позволяет эффективно использовать объем 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, вход которого электрически связан с первым 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 два диода) в качестве источника оптической накачки, шасси 8, выполненное в виде металлической пластины 9 с перпендикулярными к ней стойками 10.
Металлический корпус 6 излучателя 4 имеет плоскую наружную посадочную поверхность 11 и параллельную ей первую плоскую внутреннюю поверхность 12, и выполнен с поперечным бортом 13, содержащим параллельную плоской наружной посадочной поверхности 11 вторую плоскую внутреннюю поверхность 14, на которой установлены радиатор 3 с радиоэлементами и металлическая пластина 9 шасси 8, 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 и металлическую пластину 9 шасси 8 прикреплена к второй плоской внутренней поверхности 14 поперечного борта 13.
Активный элемент 5 в виде активного волоконного световода расположен между металлической пластиной 9 шасси 8 и первой плоской внутренней поверхностью 12 металлического корпуса 6. Выходная часть активного волоконного световода прикреплена (крепеж не показан) к стойкам 10 шасси 8 с обеспечением радиуса изгиба активного волоконного световода не меньше минимальной величины для излома.
Шасси 8 выполнено из единой стальной пластины с разрезами параллельно краям пластины. Разъединенные с трех сторон части пластины согнуты под прямым углом к ней и образуют стойки 10, перпендикулярные к стальной пластине 9.
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 11 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.
При транспортировке или использовании лазера на движущихся объектах прикрепление выходной части активного волоконного световода на стойках 10 шасси 8 позволяет обеспечить отсутствие колебаний и повреждения его при механических воздействиях на лазер.
В связи с компактным расположением блока питания 1 и излучателя 4, в котором компактно расположены активный элемент 5, излучающие диоды 7, шасси 8, 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.205-209 (прототип).