Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
KOSTIK / CREATION.DOC
Скачиваний:
39
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
740.35 Кб
Скачать

2.5.2. Тепловой режим работы лазера накачки

Отсутствие системы принудительного ожлаждения излучателя вызывает необходимость аккумулирования выделяющегося тепла при одновременной стабилизации нагрева излучателя.

Как показали предварительные исследования при температуре корпуса до 70°С выходные параметры излучателя лазера сохраняют свои первоначальные значения. При дальнейшем повышении температуры снижение квантового выхода и деполяризующее действие термооптических искажений приводят к быстрому снижению энергии излучения и к срыву генерации.

Для обеспечения заданных энергетических параметров электрическая энергия накачки излучения должна составлять Е = 8 Дж при частоте повторения импульсов f = 3 Гц. Средняя мощность составляет соответственно

Pср = E×f = 24 Вт

Выделившееся при этом количества тепла за время работы t = = 120 с (2 минуты за один цикл работы):

Q = Pср×t = 2,88×103 Дж

Это тепло должно пойти на нагрев теплового аккумулятора. При объеме излучателя лазера накачки не более 500 см3 с учетом размещения элементов резонатора в реальной конструкции объем медной основы аккумулятора составляет 185 см3.

Выражение для количества теплоты, поглощаемой аккумулятором, имеет вид:

Q = r × V × c × DT , (2.19)

где с – удельная теплоемкость вещества аккумулятора, V – его объем, DТ – температура нагрева по отношению к начальной температуре, r – плотность вещества аккумулятора.

Наиболее тяжелые условия работы излучателя складываются при температуре окружающей среды Т=50°С. Температура нагрева при этом DТ = 20°С. Численные значения параметров: c=395; r = 8,89 г/cм3; V = 185 см3. Подставив все в (2.19), получаем

Q = 13×103 Дж

Таким образом, тепловым аккумулятором поглощается энергии значительно больше, чем выделяется в процессе работы квантрона, а значит выбранная конструкция квантрона с запасом обеспечивает заданный режим работы прибора при отсутствии принудительного охлаждения.

2.5.3. Термостабилизирующее устройство преобразователя частоты

Термостабилизирующее устройство представляет собой систему автоматического регулирования, отслеживающим параметром которой является сопротивление терморезистора, находящегося в тепловом контакте с преобразователем частоты (ПЧ), расположенном в излучателе лазера накачки, а исполнительным элементом – нагреватель, находящийся в тепловом контакте с ПЧ. Терморезистор включен последовательно с постоянным резистором и образует термонезависимый делитель напряжения, напряжение с которого подается на прямой вход компаратора, а на его инверсный вход подется опорное напряжение в виде суммы постоянного и пилообразного напряжений. Таким образом осуществляется широтно-импульсная модуляция напряжения на выходе компаратора, то есть регулирование мощности, рассеиваемой на нагревателе в зависимости от рассогласования напряжений обратной связи и постоянной составляющей опорного напряжения.

2.5.4. Устройство вращения и сканирования активного элемента перестраиваемого лазера

С целью исключения системы прокачки и спиртовых растворов красителей, обычно применяемых в перестраиваемых по длинам волн лазерах из состава разрабатываемого прибора в качестве активных элементов используются диски из полиметилметакрилата с введеными в него красителями. Для увеличения срока службы элементов (использование всей рабочей поверхности) в процессе работы они приводятся в движение специальным механизмом (рис 2.12). Это движение осуществляется с помощью двигателя 3 типа ДПМ с редуктором 4 и эксцентриком 2. Активный элемент 1 закреплен на маховике 5, свободно перемещающемся в вертикальной плоскости.

Соседние файлы в папке KOSTIK