ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЛУЧЕЙ ДВУХ ИЛИ БОЛЕЕ ЛАЗЕРОВ

Оптическое устройство для суммирования лучей двух или более лазеров
Полезная модель относится к лазерной технике и может быть применена в медицине, для обработки материалов и в других областях, где используется лазерное излучение с высокой плотностью мощности.
Известны оптические устройства для суммирования лучей двук или более лазеров, включающие совокупность световодов, см., например, заявку PCT/US94/12864 от 26.05.1995 (копия реферата прилагается).
Основным недостатком данного устройства, как и других известных устройств, содержащих световоды, являются большие потери мощности излучения (до 50%).
Известны также оптические устройства для суммирования лучей двух или более лазеров, включающие оптическую систему, содержащую элементы, отражающие лучи лазеров, образующие систему фокусирующих и дефокусирующих зеркал, см., например, заявку Германии № 4401253 от 18.01.1994 (копия реферата прилагается).
В данном устройстве лучи отдельных лазеров объединяются в обилий поток посредством совокупности отклоняющих, фокусирующих и дефокусирующих элементов. Лучи лазеров испытывают многократные отражения от поверхностей зеркал и объединяются на выходе в общий поток.
Это устройство позво.ляет осуществить объединение лазерных лучей с различной длиной волны.
МПКб HO1S 3/19
Недостатком такого технического решения являются существенные потери мощности в результате многократного отражения лучей зеркалами. Кроме того, устройство имеет весьма сложную конструкцию.
Известно оптическое устройство для суммирования лучей двух или более лазеров в общий поток, включающее оптическую систему, содержащую элементы, отражающие лучи лазеров, при этом каждый из лазеров снабжен отдельным отражающим его луч элементом, причем эти элементы расположены так, что отраженные ими лучи параллельны оптической оси общего потока или сходятся в точке на этой оси, см. патент США № 4828357 от 19.10.1987 г. по кл. G02B17/06.
Это техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.
Такое устройство имеет недостаточную мощность суммарного оптического потока, кроме того следует отметить, что его юстировка затруднена.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи создания такого оптического устройства для суммирования лучей двух или более лазеров в общий поток, которое позволило бы существенно увеличить мощность суммарного оптического потока и имело бы более простую юстировку.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что в оптическом устройстве для суммирования двух или более лазеров в общий поток, включающем оптическую систему, содержащую элементы, отражающие лучи лазеров, каждый из лазеров снабжен отдельным
отражающим его луч элементом, причем эти элементы расположены так, что отраженные ими лучи параллельны оптической оси общего потока или сходятся в точке, находящейся на этой оси, один из лазеров установлен таким образом, что его луч совпадает с оптической осью общего потока.
Заявителю не известны какие -либо источники информации, которые содержали бы сведения о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о соответствии ее критерию «новизна.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема заявленного оптического устройства.
В представленном конкретном примере оптическое устройство осуществляет суммирование лучей семи полупроводниковых лазеров. Лазеры 1, 2, 3 находятся по одну сторону от оптической оси общего потока, а лазеры 4, 5, 6 - по другую. Лазер 7 установлен таким образом, что его луч совпадает с оптической осью общего потока. Такое расположение одного из лазеров упрощает юстировку элементов устройства. Каждый из лазеров 1, 2, 3, 4, 5, 6 снабжен отдельным отражающим лазерный луч элементом 8, 9, 10, И, 12, 13, соответственно. В конкретном примере это - поворотные призмы с зеркальными гранями. При этом можно считать, что лазер 7 снабжен отражающим элементом с углом отражения луча О°. При сборке оптического устройства сначала устанавливают лазер 7. Его луч 14 определяет направление общего потока. Затем
устанавливают остальные лазеры 1, 2, 3, 4, 5, 6 так, чтобы их лучи 15, 16, 17, 18, 19, 20, соответственно, были бы приблизительно перпендикулярны направлению общего потока. Далее юстируют устройство, располагая отражающие лазерные лучи элементы 8, 9, 10, И, 12, 13 под такими углами, чтобы отраженные лучи 15, 16, 17, 18, 19, 20 были параллельны оптической оси общего потока, то есть лучу 14 лазера 7. При этом должны быть обеспечены минимальные расстояния между парами отражающих лазерные лучи элементов: 8 и 11, 9 и 12, 10 и 13, необходимые для прохождения лазерных лучей.
В описанном конкретном примере все лучи лазеров и оптическая ось общего потока находятся в одной плоскости; отраженные лучи параллельны друг другу и оптической оси общего потока. Для ввода общего потока в оптическое волокно используют собирающий объектив ( на чертеже не показан) или, регулируя углы установки отражающих элементов, осуществляют схождение лучей общего потока в точке на его оптической оси, в которой располагают входной торец оптического волокна.
Для реализации устройства применены известные оптические элементы, его изготовление и сборка производятся в заводских условиях на обычном оборудовании. Это позволяет сделать вывод о соответствии полезноймоделикритерию«промышленная
применимость.