- •Аннотация
- •The summary
- •1. Введение. Технико-экономическое обоснование темы.
- •2. Аналитический обзор оптических схем накачки диодными матрицами твердотельных лазеров, работающих на длине волны 1064 нм.
- •2.1 Схемы накачки активных элементов
- •2.2 Схемы поперечной накачки
- •2.3. Схемы накачки цилиндрических элементов
- •2.4. Схемы с прямым вводом излучения накачки
- •2.5. Схемы с оптическими системами подвода излучения накачки
- •2.6. Схемы накачки прямоугольных элементов.
- •2.7. Схемы с зигзагообразным распространением лазерного излучения
- •2.8. Схемы со скользящим падением лазерного излучения.
- •2.9 Схемы с квазипродольной накачкой.
- •2.10 Другие схемы накачки «слэб» элементов.
- •2.11 Итог аналитического обзора.
- •3. Разработка оптической и струкутурно – функциональной схемы установки.
- •3.1. Методика расчета генератора твердотельного лазера с накачкой диодными матрицами.
- •3.1.1. Расчет накачки.
- •3.1.2. Расчет усиления в резонаторе.
- •3.2 Разработка оптической схемы накачки лазерного генератора: продольный и поперечный варианты накачки.
- •3.2.1. Продольная накачка.
- •3.2.2. Поперечная накачка.
- •3.3. Структурно-функциональная схема установки.
- •3.4. Тепловой расчет лазерного генератора.
- •3.4.1 Тепловой расчет лазерного генератора при частоте следования импульсов 1000 Гц.
- •3.4.2 Тепловой расчет лазерного генератора при частоте следования импульсов 8 Гц
- •3.5. Разработка конструкции охлаждаемого элемента.
- •4.1. Расчет импульсной и средней мощности генерации при поперечной накачке.
- •4.1.1. Обоснование выбора выходного зеркала.
- •4.2. Расчет импульсной и средней мощности генерации при продольной накачке.
- •4.3. Выводы и основные результаты расчета
- •4.4. Оценка влияния температуры диодных матриц накачки на выходные характеристики лазерного генератора.
- •5. Экспериментальная часть.
- •5.1 Разработка эскизного варианта конструкции лазерного генератора.
- •5.2. Экспериментальное определение выходных характеристик лазерного генератора при частоте импульсов генерации 8 Гц.
- •5.2.1. Зависимость средней и импульсной мощности от температуры диодных матриц.
- •5.2.2. Зависимость средней мощности от частоты повторения импульсов накачки.
- •5.2.3. Определение расходимости лазерного пучка.
- •5.2.4. Определение длительности импульса генерации.
- •5.2.5. Выводы из экспериментальной части.
- •6. Экономическая часть.
- •Фонд оплаты труда составит:
- •Отчисления на социальные нужды
- •Амортизационные отчисления
- •Прочие расходы
- •Итоговая таблица
- •Расчет цены нир
- •Выводы по экономической эффективности.
- •7. Безопасность и экологичность проекта. Введение.
- •Анализ условий труда на рабочем месте инженера электронщика.
- •1. Опасность поражения электрическим током
- •2. Уровень шума
- •3. Обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации проектируемого объекта
- •4. Оптимизация зрительных условий труда на рабочем месте.
- •5. Психофизиологические факторы, включающие в себя непрерывность и монотонность выполняемой работы
- •6. Нормализация микроклимата в помещении при работе оборудования.
- •7. Защита от лазерных излучений при эксплуатации проектируемого устройства.
- •Защита от лазерных излучений при эксплуатации проектируемого устройства
- •1. Нормативно – организационные требования.
- •2. Условия размещения лазеров в помещениях.
- •3. Общие требования к помещениям с лазерами.
- •4. Нормативно – технические требования.
- •5. Защитные очки
- •Экологичность.
- •8. Заключение.
- •9. Библиографический список.
Аннотация
В дипломном проекте разработан задающий генератор лазерного излучения на основе кристалла иттрий алюминиевого граната активированного ионами неодима с накачкой диодными матрицами.
В пояснительной записке сделан обзор оптических схем накачки, описаны оптическая, структурная и функциональная схемы установки, а также разработана конструкция охлаждаемого квантрона и выбрана оптическая схема накачки. В проекте проведен расчет основных параметров лазерного генератора, а также создан его работающий эскизный вариант, определены его выходные характеристики и проведены экспериментальные исследования.
Дипломный проект содержит 110 листов, 62 рисунков, 15 таблиц, 43 библиографических наименований.
Ключевые слова: Лазерный генератор, квантрон, диодная матрица, системы накачки, твердотельный лазер.
The summary
In the degree project the setting generator of laser radiation on the basis of a crystal a yttrium of an aluminum pomegranate activated by ions of neodimium with a diode matrixes pumping is developed.
In the explanatory note is made the review of optical schemes of a pumping, optical, structural and functional schemes of installation are described, and also the design of the cooled generator is developed and the optical scheme of a pumping is chosen. In the project calculation of key parameters of the laser generator is carried out, and also its working outline variant is created, its target characteristics are defined and experimental researches are spent.
The degree project contains 110 sheets, 62 drawings, 15 tables, 43 bibliographic names.
Keywords: the Laser generator, quantron, a diode matrix, rating systems, the solid-state laser.
Содержание
1. Введение. Технико-экономическое обоснование темы.
|
6 |
2. Аналитический обзор оптических схем накачки диодными матрицами твердотельных лазеров, работающих на длине волны 1064 нм.
|
7 |
2.1. Схемы накачки активных элементов
|
8 |
2.2 Схемы поперечной накачки
|
9 |
2.3. Схемы накачки цилиндрических элементов
|
10 |
2.4. Схемы с прямым вводом излучения накачки
|
11 |
2.5. Схемы с оптическими системами подвода излучения накачки
|
18 |
2.6. Схемы накачки прямоугольных элементов
|
28 |
2.7. Схемы с зигзагообразным распространением лазерного излучения
|
29 |
2.8. Схемы со скользящим падением лазерного излучения
|
31 |
2.9. Схемы с квазипродольной накачкой
|
33 |
2.10. Другие схемы накачки «слэб» элементов
|
35 |
2.1.11 Итог аналитического обзора
|
39 |
3. Разработка оптической, структурной и функциональной схемы установки.
|
40 |
3.1. Методика расчета генератора твердотельного лазера с накачкой диодными матрицами.
|
40 |
3.1.1. Расчет накачки.
|
41 |
3.1.2. Расчет усиления в резонаторе.
|
45 |
3.2. Разработка оптической схемы накачки лазерного генератора: продольный и поперечный варианты накачки.
|
47 |
3.2.1. Продольная накачка.
|
47 |
3.2.2. Поперечная накачка.
|
54 |
3.3. Структурно-функциональная схема установки.
|
57 |
3.4. Тепловой расчет лазерного генератора.
|
58 |
3.4.1 Тепловой расчет лазерного генератора при частоте следования импульсов 1000 Гц.
|
58 |
3.4.2 Тепловой расчет лазерного генератора при частоте следования импульсов 8 Гц.
|
61 |
3.5. Разработка конструкции охлаждаемого элемента.
|
62 |
4. Расчет основных параметров лазерной системы, работающей на частоте следования импульсов генерации ~1 кГц.
|
66 |
4.1. Расчет импульсной и средней мощности генерации при поперечной накачке.
|
66 |
4.1.1. Обоснование выбора выходного зеркала.
|
69 |
4.2. Расчет импульсной и средней мощности генерации при продольной накачке.
|
70 |
4.3. Выводы и основные результаты расчета
|
72 |
4.4. Оценка влияния температуры диодных матриц накачки на выходные характеристики лазерного генератора.
|
73 |
5. Экспериментальная часть.
|
75 |
5.1. Разработка эскизного варианта конструкции лазерного генератора.
|
75 |
5.2. Экспериментальное определение выходных характеристик лазерного генератора при частоте импульсов генерации 8 Гц. |
77 |
5.2.1. Зависимость средней и импульсной мощности от температуры диодных матриц.
|
77 |
5.2.2. Зависимость средней мощности от частоты повторения импульсов накачки.
|
79 |
5.2.3. Определение расходимости лазерного пучка.
|
80 |
5.2.4. Определение длительности импульса генерации.
|
81 |
5.2.5. Выводы из экспериментальной части.
|
82 |
6. Экономическая часть.
|
84 |
7. Безопасность и экологичность проекта.
|
91 |
8. Заключение.
|
107 |
9. Библиографический список. |
108 |