2.5.5. Устройство для подвода лазерного излучения к облучаемой поверхности

Лазерное излучение с заданной длиной волны, выходяшее из излучателя перестраиваемого лазера, направляется на облучаемую поверхность с помощью поливолоконного световода, один конец которого закреплен в выходном окне излучателя, а второй – в держателе, представляющем собой штатив-манипулятор с пятью степенями свободы.

Рис. 2.13. Структурная схема аппарата

2.6. Структурная схема аппарата

Прибор состоит из излучателя перестраиваемого лазера на красителях в твердотельной матрице, излучателя безжидкостного лазера накачки и источника питания и управления, конструктивно объединенных в одном корпусе.

Отличительной осбенностью конструкции является безжидкостное охлаждение лазера накачки. Использование в качестве активной среды перестраиваемого лазера красителей в твердотельной матрице вместо спиртовых растворов красителей позволяет уменьшить весо-габаритные характеристики прибора, а также делает его пожаро- и взрывобезопасным.

2.6.1. Назначение, общая характеристика и принцип действия основных блоков

Структурная схема прибора приведена на рис 2.13, где

ИН – излучатель лазера накачки;

БП – блок питания лампы накачки;

ЗУ – зажигающее устройство лампы накачки;

БУ – блок управления;

ПУ – пульт управления;

БТА – блок теплотехнических агрегатов;

ИПЛ – излучатель перестраиваемого лазера.

Излучатель лазера накачки содержит:

БК – блок квантрона, включающий кварцевый эллиптический посеребренный моноблок (М), лампу накачки (ЛН) и активный элемент из АИГ: Nd (АЭ);

ПЧ – преобразователь частоты;

З – затвор;

ЗР – зеркала резонатора.

Блок квантрона и зеркала резонатора предназначены для генерирования излучения длиной волны l₁=1.06 мкм; а преобазователь частоты – для генериования излучения длиной волны l₂= 0.53 мкм. Затвор переключает излучатель из режима готовности в режим излучения.

Блок питания лампы БП предназначен для питания лампы накчки напряжением, величина которого задается и регулируется БУ; для управления работой зажигающего устройства ЗУ, а также для питания стабилизированным напряжением затвора З.

Зажигающее устройство ЗУ предназначено для зажигания разряда в лампе накачки.

Блок управления содержит модули блокировки и сигнализации УБС, термостабилизирующее устройство ТСУ.

Блок УБС выполняет следующие функции:

- формирование команд “ПРОГРЕВ”, ”ГОТОВНОСТЬ”, ”ГЕНЕРАЦИЯ” от ПУ;

- блокирование включения лазера при расчлененных разъемах;

- индикацию на ПУ режимов работы прибора.

Термостабилизирующее устройство ТСУ предназначено для стабилизации температуры преобразователя частоты, входящего в излуяатель лазера накачки, на заданном уровне.

Блок теплотехнических агрегатов БТА обеспечивает безжидкостное охлаждение лазера накачки.

Излучатель перестраиваемого по длинам волн лазера ИПЛ содержит:

УВС – устройство вращения и сканирования активного элемента;

АВК – активный элемент на основе красителей в твердотельной матрице;

УФ – устройство для фокусировки излучения накачки в АЭК;

ДЭ – дисперсионный элемент, позволяющий разложить генерируемое излучение по спектру;

ЗР – зеркало резонатора;

МП – механизм пересройки длины волны генерации путем поворота глухого зеркала.

2.7. Функциональная электрическая схема аппарата

Функциональная электрическая схема приведена в приложении 2. Схема работает следующим образом: при включении переключателя “Сеть” к источнику питания вторичному (ИПВ) подается напряжение 220 В сети переменного тока частотой 50 Гц. При этом ИПВ начинает формировать напряжение 27 В для питания электродвигателя и транзисторных ключей устройства управляющего 1 (УУ1) и устройства управляющего 2 (УУ2); +15В – для питания цифровых микросхем УУ1 и УУ2; блока питания затвора НПВО (БПЗ); +12 В – для питания аналоговых микросхем ПАС; -120 В – для питания фотоприемника; 5 В – для питания устройства управления тиристорного ключа преобразовательно-зарядного устройства (ПРЗУ). Одновременно в ПРЗУ начинает формироваться напряжение +600 В для питания БПЗ и устройства зажигания (УЗ). С началом формирования напряжения +27 В начинает работать электродвигатель. С началом формирования ИПВ всех питающих напряжений на выходе “ISPR” ПРЗУ формируется токовый сигнал ISPR, а на выходе “I0” УУ1 – токовый сигнал I0, вследствие чего на панели управления и индикации (ПУИ) загораются соответственно индикаторы “ГОТОВ” и “ОДИНОЧНЫЙ”, сигнализирующие о готовности аппарата к работе в режиме одиночных импульсов излучения.