CH656233A5

CH656233A5 - Justiervorrichtung fuer ein in einem traeger angeordnetes optisches element einer optischen anordnung.

Info

Publication number: CH656233A5
Application number: CH387382A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Kohl; Willibald Dost; Raimund Reiter
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1986-06-13
Also published as: DE3130420A1; DE3130420C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Justiervorrichtung für ein in einem Träger angeordnetes optisches Element einer optischen Anordnung, insbesondere für einen Reflektorspiegel eines optischen Resonators, bei der das optische Element mittels an dem Träger an den Ecken eines Dreiecks angeordneter Justierschrauben in seiner Winkellage veränderbar ist.

In optischen Anordnungen, z.B. bei einer optischen Bank oder in Anordnung zur Erzeugung oder zur Verstärkung kohärenter Strahlung (Laser), müssen die optischen Elemente, z.B. die Reflektorspiegel des optischen Resonators, möglichst genau parallel zueinander einjustiert werden. Dabei muss die einmal vorgenommene Justierung eines optischen Elementes unabhängig von mechanischen und/oder thermischen Einflüssen über längere Zeit erhalten bleiben.

Aus der DE-PS 2 007 939 ist eine Justiervorrichtung für einen Gaslaser bekannt, bei dem ein Resonatorspiegel in einem Block aufgenommen ist, der an einem rohrförmigen Metallteil befestigt ist, das seinerseits als Endabschnitt an eine rohrförmige Laserkapillare angeschlossen ist. Das Metallteil weist eine nach innen gerichtete rundumlaufende Sicke auf, die das Metallteil in einen inneren und einen äusseren Abschnitt unterteilt. Durch Einsetzen eines Schraubenziehers in die Sicke kann der äussere Abschnitt des Metallteiles gegenüber dem inneren Abschnitt verkippt werden, um dadurch den Spiegel zur Kapillarenachse und damit bezüglich des zweiten gegenüberliegenden Spiegels auszurichten.

Aus der DE-AS 1 173 986 ist ein optischer Verstärker bekannt, bei dem zwei durch Stäbe miteinander verbundene Halteplatten einen gestellartigen Rahmen bilden und die Resonatorspiegel in Endscheiben aufgenommen sind. Diese Endscheiben sind mittels eines Balges mit Ringscheiben ver-5 bunden, zwischen denen das Entladungsrohr angeordnet und gehalten ist. Eine der Endscheiben weist einen oder mehrere Einstellknöpfe mit Schraubspindeln auf, die in einer der Halteplatten gelagert sind. Durch Verstellung der Einstellknöpfe wird der Balg zusammengedrückt oder auseinandergezogen, io wodurch gleichzeitig die Winkeleinstellung des in der betreffenden Endscheibe aufgenommenen Resonatorspiegels verstellt wird.

Schliesslich ist aus der US-PS 3 987 373 eine weitere Laseranordnung bekannt, bei der die Reflektoren auf Platten ls angeordnet sind, die über eigene, aus Schraubbolzen und einzelnen Federn bestehende Einrichtungen mit Referenzplatten verbunden sind. Mit diesen Einrichtungen kann jeder Reflektor für sich in seiner Winkellage verändert werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine 20 Justiervorrichtung für ein optisches Element, z.B. für einen Resonatorspiegel eines Lasers zu schaffen, die einen möglichst einfachen Aufbau aufweist, einfach und sicher zu bedienen ist und eine genaue über längere Zeit dauerhafte Justierung des optischen Elementes ermöglicht.

25 Diese Aufgabe wird bei einer Justiervorrichtung der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Träger mit einem radial gerichteten rundumlaufenden Einstich ausgebildet ist, der den Träger in einen das optische Element aufnehmenden ersten Abschnitt und in 30 einen an der optischen Anordnung befestigten zweiten Abschnitt unterteilt und dass die Justierschrauben zusammen mit drei zwischen den Justierschrauben an den Ecken eines Dreiecks angeordneten Konterschrauben so in dem ersten Abschnitt angeordnet sind, dass sie gegen den zweiten 35 Abschnitt des Trägers wirken und den ersten Abschnitt gegen den zweiten Abschnitt um die Längsachse des Trägers kippen.

Eine derartige Vorrichtung besitzt einen einfachen Aufbau und ist so gestaltet, dass sie eine besonders sichere Justierung 40 eines optischen Elementes gewährleistet. Dabei bleibt die einmal vorgenommene Justierung eines optischen Elementes unabhängig von mechanischen und/oder thermischen Einflüssen dauerhaft über längere Zeit erhalten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind in den Markmalen der abhängigen Ansprüche angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel einer Justiervorrichtung nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher so beschrieben. Dabei zeigen die

Fig. 1 die Justiervorrichtung im Schnitt und die

Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Justiervorrichtung.

55 Die Justiervorrichtung ist hier an einer optischen Anordnung für kohärente Strahlung (Laser) vorgesehen, die aus einem Gehäuseteil 1 für den Laserstab 2 und die Blitzlampe 3 und einem stirnseitig an das Gehäuseteil 1 angesetzten und mit diesem mittels Schrauben 22 verbundenen Gehäuseteil 4 60 besteht, welches ein Ende der Blitzlampe mit der Steckfassung aufnimmt und die Justiervorrichtung 5 sowie eine passive Güteschalteinrichtung 6 aufweist, deren genauer Aufbau in der deutschen Patentanmeldung P 30 36 395.2 beschrieben und deshalb hier nicht näher erläutert ist. Das Gehäuseteil 4 65 ist mit seinem Endabschnitt als Träger 7 für ein optisches Element, hier einen Auskoppelspiegel 8 des optischen Resonators der Anordnung ausgebildet. Der andere 100%-reflektie-rende Spiegel des optischen Resonators ist an der dem Ende 9

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des Laserstabes 2 gegenüberliegenden, hier nicht zu sehenden Stirnfläche aufgebracht. Der Spiegel 8 ist in einer Aufnahmebohrung 10 des mit dem Gehäuseteil 4 einteilig ausgebildeten Trägers 7 eingefügt und mit einem längsdurchbohrten Schraubverschluss 11 leicht auswechselbar im Träger gehalten. Um den Spiegel 8 nun genau parallel zu dem nicht dargestellten vollreflektierenden Spiegel des optischen Resonators einjustieren zu können, ist der Träger 7 in der folgenden Weise ausgebildet. Nahe der inneren Stirnseite 12 ist der Träger 7 mit einem radial nach innen gerichteten rundumlaufenden Einstich 13 versehen, der bis nahe an den kleinsten Innendurchmesser des Trägers reicht und den Träger in einen den Spiegel 8 tragenden, im folgenden als Spiegelkopf bezeichneten ersten Abschnitt 14 und einen an der optischen Anordnung befestigten zweiten Abschnitt 15 mit einer membranartigen Wand 16 unterteilt. In den Spiegelkopf 14 sind nun drei an den Enden eines Dreiecks liegende Justierschrauben 17 in der aus Fig. 2 hervorgehenden Anordnung eingeschraubt. Die Justierschrauben 17 bestehen aus dem gleichen Material wie das Gehäuseteil 4 und damit wie der Träger 7, um Dejustierungen durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen zu vermeiden. Hier bestehen die Justier3 656233

schrauben als Aluminium. Zur Verrringerung der Reibung sind zwischen dem zweiten Abschnitt 15 des Trägers 7 und den Justierschrauben 17 Stahlkugeln 18 eingefügt. Die Justierschrauben sind hier in einen Flansch 19 eingeschraubt, s der durch den Einstich 13 und dem in Aussendurchmesser abgesetzten Bereich 20 des Spiegelkopfes 14 gebildet ist. Ebenfalls in diesen Flansch 19 sind ferner drei Konterschrauben 21 zwischen den Justierschrauben an den Ecken eines Dreiecks liegend in der aus Fig. 2 hervorgehenden io Anordnung eingeschraubt. Damit sind die Justierschrauben 17 und die Konterschrauben 21 so angeordnet, dass sie gegen den zweiten Abschnitt 15 des Trägers 7 mit der membranartigen Wand 16 wirken. Durch Verdrehen der drei Justierschrauben 17 kann nun der Spiegelkopf 14 gegen den festste-15 henden zweiten Abschnitt 15 um die zur Laserstabachse fluchtende Längsachse des Trägers 7 gekippt werden, wobei die membranartige Wand 16 die Verstellung erleichtert und geringfügig deformiert wird. Dadurch wird der Spiegel 8 parallel zu dem an dem Laserstab vorgesehenen Reflektorspiegel 20 des optischen Resonators justiert. Nach erfolgter Justierung werden die Justierschrauben 17 mit den Konterschrauben 21 schüttelfest gekontert.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

656233 PATENTANSPRÜCHE

1. Justiervorrichtung für ein in einem Träger angeordnetes optisches Element einer optischen Anordnung, insbesondere für einen Reflektorspiegel eines optischen Resonators, bei der das optische Element mittels an dem Träger an den Ecken eines Dreiecks angeordneter Justierschrauben in seiner Winkellage veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) mit einem radialgerichteten rundumlaufenden Einstich (13) ausgebildet ist, der den Träger (7) in einen das optische Element (8) aufnehmenden ersten Abschnitt (14) und in einen an der optischen Anordnung befestigten zweiten Abschnitt (15) unterteilt und dass die Justierschrauben (17) zusammen mit drei zwischen den Justierschrauben an den Ecken eines Dreiecks angeordneten Konterschrauben (21) so in dem ersten Abschnitt (14) angeordnet sind, dass sie gegen den zweiten Abschnitt (15) des Trägers (7) wirken und den ersten Abschnitt (14) gegen den zweiten Abschnitt (15) um die Längsachse des Trägers (7) kippen.

2. Justiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstich (13) so nahe einer Stirnseite (12) des Trägers (7) vorgesehen ist, dass der zweite Abschnitt (15) mit einer membranartigen Wand (16) ausgebildet ist.

3. Justiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstich (13) bis nahe an den kleinsten Innendurchmesser des Trägers (7) reicht.

4. Justiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) und die Justierschrauben (17) aus dem gleichen Material bestehen.

5. Justiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) den Endabschnitt eines Gehäuseteils (4) für die optische Anordnung bildet und einteilig mit dem Gehäuseteil ausgebildet ist.

6. Justiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) mit einem lösbaren Verschluss (11) für das optische Element (8) ausgebildet ist.