Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя

Реферат: Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя містить дзеркальну систему відбирання проб потужності випромінювання з окремих точок попереку променя у вигляді системи вузьких дзеркал (3-5 штук), закріплених на поверхні втулки, яка має можливість та привод її обертання навколо осі, паралельної осі променя, а також фотодатчик, оптично зв'язаний з кожним із дзеркал при їх переміщенні в подовжню діаметральну площину променя. Вузькі дзеркала встановлені під різними кутами до осі променя, а фотодатчик встановлено на осі обертання втулки та має діафрагму з рядом отворів ,розташованих вздовж руху середнього з дзеркал. UA 105741 U (12) UA 105741 U UA 105741 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до приладів лазерної техніки та призначена для визначення енергетичної структури лазерного променя, тобто заповнення його попереку потужністю випромінювання. Може використовуватися в процедурах юстирування резонатора лазера та під час налагодження технологічного режиму опромінення заготовки в операціях лазерної обробки. Відома конструкція аналізатора розподілу потужності у попереку лазерного променя [1], який містить дзеркальну систему відбирання проб потужності випромінювання з окремих точок попереку променя у вигляді спиці круглого попереку, закріпленої на втулці, що має привод її обертання навколо осі, паралельної осі променя. Крім цього, у складі пристрою є два фотодатчика, кожний з яких розташовано на кінцях діаметрів двох кіл, причому вісь обертання спиці міститься у загальній точці цих діаметрів, а точка пересічення кіл розташована на осі променя. З один оберт спиці навколо осі втулки вона пересікає промінь один раз і формує систему сигналів з двох датчиків - вздовж двох взаємно перпендикулярних осів променя. Недолік відомої конструкції пов'язаний з безперервним характером інформаційного сигналу протягом переміщення спиці в попереку променя в зв'язку з тим, що більшість типів фотодатчиків (в тому числі електронні та пироприємники) працюють при імпульсному характері опромінення. Крім цього, розподіл потужності, отриманий з допомогою цієї конструкції, декілька спотворений внаслідок його прив'язки до траєкторій руху точок знімання інформації вздовж кіл обертання спиці взамін взаємно перпендикулярних діаметрів перерізу променя. Як прототип вибрано конструкцію аналізатора розподілу потужності у попереку лазерного променя [2], який містить дзеркальну систему відбирання проб потужності випромінювання з окремих точок попереку променя у вигляді системи вузьких дзеркал (3-5 штук), встановлених під кутом 45 до осі променя і закріплених на поверхні втулки, яка має можливість та привод її обертання навколо осі, паралельної осі променя. Крім цього, у складі пристрою є лінійка фотодатчиків (більше 5 штук), які розташовані у подовжній діаметральній площині променя і оптично пов'язані з кожним із дзеркал при його находженні в цій площині променя. Інформаційні сигнали в лінійці фотодатчиків формуються одночасно при проходженні кожним із дзеркал діаметральної площини у вигляді набору вихідних даних з датчиків, наприклад фотоструму, амплітуда яких характеризує розподіл потужності в попереку променя. Недоліком прототипу є залежність якості інформації від якості розташування датчиків у лінійку та ідентичності їх властивостей. Крім цього, інформація оцінює розподіл лише вздовж однієї осі променя, тобто вона недостатньо об'єктивна. Задачею створення корисної моделі є спрощення конструкції аналізатора розподілу потужності у попереку лазерного променя, підвищення його інформативності шляхом двокоординатного знімання інформації та відносної її точності шляхом виключення похибок, пов'язаних з відмінністю порівняльних властивостей фотодатчиків, утворюючих інформаційну лінійку. Поставлена задача вирішується тим, що конструкція аналізатора розподілу потужності у попереку лазерного променя містить дзеркальну систему відбирання проб потужності випромінювання з окремих точок попереку променя у вигляді системи вузьких дзеркал (3-5 штук), встановлених під різними кутами до осі променя і закріплених на поверхні втулки, яка має можливість та привод її обертання навколо осі, паралельної осі променя, а також фотодатчик, що встановлено на осі обертання втулки і оптично зв'язано з кожним із дзеркал при їх переміщенні в подовжню діаметральну площину променя, та діафрагму з рядом отворів вздовж руху середнього з дзеркал. На Фіг. 1 та Фіг. 2 наведено схему пристрою. Дзеркальна система з похилих дзеркал 2, закріплених в тілі втулки 3, вісь якої 4 паралельна осі променя 1, встановлена так, що при обертанні втулки 3 похили вузькі дзеркала 2 пересікають промінь 1, і, завдяки різним кутам їх нахилу φ1, φ2, φ3,…, проби енергії випромінювання відбираються з різних точок проміння вздовж вертикального діаметра його попереку і направляються через отвір в діафрагмі 6 в апертуру фотодатчика 5. Завдяки тому, що дзеркала зміщенні в напрямку обертання втулки на 5-10°, сигнали з дзеркал 2 надходять до фотодатчика 5 по черзі, що дозволяє вишукувати їх вздовж діаметра променя, тобто побудувати розподіл потужності вздовж вертикальної осі променя. Система отворів в діафрагмі 6 (Фіг. 2) дозволяє середньому за розташуванням дзеркал 2 (яке відбирає проби з горизонтальної осі променя) надати інформацію про розподіл потужності в поперечному напрямку, тобто створити двокоординатну картину розподілу. Використання одного датчика дозволяє надіятися про тотожність його показників при перетворені сигналів з різних дзеркал, а тісне розташування дзеркал (в межах 5 × 5°) дозволяє скоротити тривалість виміру, тобто виключити часовий дрейф рівня потужності випромінювання. 60 1 UA 105741 U 5 Джерела інформації: 1. Арнольд П. Прибор анализа распределения плотности энергии в лазерном луче во время обработки материала. // Optoelectron. Mech. Vartr.: 6 Kongr.: Laser 83, Optoelectron, Munchen, Dez., 1983. - Berlin ea, 1984. - С. 264-269 2. A. c. 1711557 CPCP, МКІ В23К 26/00. Аналізатор пучків лазерного випромінювання. В.П. Котляров, Л.Ф. Головко. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Аналізатор розподілу потужності у попереку лазерного променя, який містить дзеркальну систему відбирання проб потужності випромінювання з окремих точок попереку променя у вигляді системи вузьких дзеркал (3-5 штук), закріплених на поверхні втулки, яка має можливість та привод її обертання навколо осі, паралельної осі променя, а також фотодатчик, оптично зв'язаний з кожним із дзеркал при їх переміщенні в подовжню діаметральну площину променя, який відрізняється тим, що вузькі дзеркала встановлені під різними кутами до осі променя, а фотодатчик встановлено на осі обертання втулки та має діафрагму з рядом отворів, розташованих вздовж руху середнього з дзеркал. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2