CS199338B1 - Tunable compensated frequency stabilized laser head - Google Patents
Tunable compensated frequency stabilized laser head Download PDFInfo
- Publication number
- CS199338B1 CS199338B1 CS321075A CS321075A CS199338B1 CS 199338 B1 CS199338 B1 CS 199338B1 CS 321075 A CS321075 A CS 321075A CS 321075 A CS321075 A CS 321075A CS 199338 B1 CS199338 B1 CS 199338B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- tunable
- laser head
- plate
- compensated
- resonator
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
Description
Vynález se týká laditelné, kompenzované, frekvenčně stabilizované laserové hlavice, vytvořené ve tvaru třmenu, která se v důsledku svého vysokého jasu a dobré koherenci může použit zejména jako světelný zdroj pro interferometrickou měřicí techniku měření délek· Takováto laserová měřici hlavice musí vyhovovat celé řadě požadavků, která jsou na ni kladeny·The invention relates to a tunable, compensated, frequency-stabilized, laser-shaped laser head which, due to its high brightness and good coherence, can in particular be used as a light source for interferometric length measurement techniques. that are placed on it ·
Musí mít vysokou pasivní základní stabilitu, jemné nastavováni, tepelnou základní stabilitu celé konstrukce, zejména nastavováni musí být dalekosáhle nezávislé na teplotě, konstantní výstupní výkon, necitlivost vůči otřesům, nepatrnou hmotu, jednoduchou a reprodukovatelnou technologii·It must have a high passive basic stability, fine adjustment, thermal basic stability of the whole structure, especially the setting must be largely independent of temperature, constant output power, vibration insensitivity, low mass, simple and reproducible technology ·
U známých laserových hlavio se frekvenční stabilizace dosáhne dálkovou stabilizacíIn the known laser heads, frequency stabilization is achieved by remote stabilization
I laserového rezonátoru na oca 0,01/yum· Délková stabilizace se realizuje použitím invaru nebo křemene jako materiálu rezonátoru, jakož 1 teplotní stabilizací rezonátoru na cca 0,1 °C· Konstrukční provedeni se provádí tak, že se dosáhne požadované nepatrné axiální změny délky, takže ee vyeliminujl všechny radiální a jiné sily. Jeou znány rezonétory ve tvaru třmenu, soustředné rezonétory, trubkové rezonétory a rezonétory a vnitřním zrcadlem, jejichž vytvořeni vyžaduje různé náklady a jsou použitelné e různým úspěchem·Also laser resonator on oca 0,01 / yum · Length stabilization is realized by using invar or quartz as resonator material, as well as 1 thermal stabilization of the resonator to about 0,1 ° C · Design is made so that the required slight axial length change , so ee eliminated all radial and other forces. Caliper-shaped resonators, concentric resonators, tubular resonators and resonators, and an interior mirror are known which require different costs and can be used with different successes.
V dalším textu bude pojednáno jen o známých reacnátoreoh ve tvaru třmenu·In the following, only the known stirrup reactors in the shape of the yoke will be discussed.
199 338 η 3 3 Β199 338 η 3 3 Β
V jedné známé laserové hlavici vytvořené ve tvaru třmenu jsou invarové tyčinky, určujíoi frekvenci rezonátoru ve tvaru třmenu, upevněny na obou čelních deskách prostřednictvím uvolnltelnéhc šroubového spoje·In one known yoke-shaped laser head, invar bars, which determine the frequency of the yoke-shaped resonator, are fixed on both face plates by a releasable screw connection.
Při utahováni upevnovacloh šroubů vznikají} podle kvality šroubového spoje, vlče nebo méně velké pnuti, která vohou vést k tomu, žs rezonátor při ohřátí může provádět nejen axiální pohyby, nýbrž také radiální· To je na újmu základní stability rezonátoru a může ji dokonce znemožnit·Tightening of the fastening bolts results in} quality depending on the quality of the bolted connection, wolf or less stress, which can result in the resonator not only carrying out axial movements but also radial when heated. This is detrimental to the basic stability of the resonator and may even make it impossible
U této laserové hlavice je rezonátor umístněn v termostatu bez dobrého tepelně vodivého dotyku a udržuje se tepelná rovnováha·With this laser head, the resonator is placed in the thermostat without good thermal conductive contact and maintains thermal equilibrium ·
Tim se dostanou relativně dlouhé doby reagováni, to je spouštěni, řádově 2 až 3 h. Navíc výbojka není provedena soustředně· Tim je její upevněni a odvod tepla obtížné· Nastavováni zrcadla ss provádí otočnou kulovou úseči, resp· kulovými úsečemi, na kterýoh jsou zrcadla laseru umístěna, nebo prostřednictvím několika desek, které sé mohou vykývnout mikrometrem kolem pružného kloubu·This results in relatively long reaction times, i.e. lowering, of the order of 2 to 3 hours. Moreover, the lamp is not concentric. · Timing is difficult to fix and heat dissipating · DC mirror adjustment is performed by swivel spherical section or spherical sections. laser placed or through several plates that can be swung by a micrometer around the flexible joint ·
Nedostatky těchto obvyklých provedeni pro nastavováni optických prvků jsou následující.The disadvantages of these conventional embodiments for adjusting optical elements are as follows.
Kompenzace, ke která nastavovací prvky podstatně přispívají, se stává nepřehlednou* nastavováni samo o sobě je ztížené a výrobní technologie je komplikovaná.Compensation, to which the adjustment elements contribute substantially, becomes confusing * adjustment itself is difficult and manufacturing technology is complicated.
Úkolem vynálezu je vytvořit laserovou hlavici, která by neměla nedostatky řešeni, uvedenýoh ve stavu teohniky a která by měla při technologické jednoduchosti a vysoké stabilitě vysokou mechanickou zatížitelnost·SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser head which does not have the drawbacks of the present invention in the state of the ophthalmology and which, with technological simplicity and high stability, has a high mechanical loadability.
-♦- ♦
Tato úloha se řeší laditelnou, kompenzovanou, frekvenčně stabilizovanou laserovou hlavioí ve tvaru třmenu, jejíž podstata js podle vynálezu, to že třmenový rezonátor je přímo tepeně vodivě spojen a vnějším termostatovým topným pláštěm a kloubově a kluzně uložen v topná truboe pro vyrovnáváni rozdílných tepelných součinitelů dálkové roztažnosti tělesa rezonátoru 1 topná trubky a žs má ústroji jednak pro nastavováni zrcadel laserového rezonátoru a jednak výbojky·This object is achieved by a tunable, compensated, frequency-stabilized yoke-shaped laser head whose essence is that the yoke resonator is directly thermally conductively coupled and an external thermostatic heating jacket and articulated and slidably mounted in a heating tube to compensate for different remote thermal coefficients. of expansion of the resonator body 1 of the heating tube and the other has a device for adjusting the mirrors of the laser resonator and, on the other hand, a discharge lamp ·
Je výhodné, jestliže tři invarové tyčinky, obalené tepelně izolujícím materiálem, tvořloí konstrukci třmenu, jsou upevněny ve dvou protilehlých kruhovýoh deskáoh přičemž první deska je silnější, nežli druhá deska a tvoři referenční bod pro teplotní regulaol a má přímý tepelný dotyk s topným pláštěm a má tvar kulového pásu a že druhá deska js od topného pláště tepelně a mechanicky izolovaná drážkou s vloženým gumovým prstencem·1 Advantageously, the three invar rods wrapped with thermally insulating material forming the yoke structure are mounted in two opposing circular plates wherein the first plate is thicker than the second plate and forms a reference point for the temperature regulator and has a direct thermal contact with the heating mantle and has the shape of the spherical strip and that the second plate is thermally and mechanically insulated from the heating jacket by a groove with an inserted rubber ring · 1
Zrcadlo laseru je výhodně pevně spojeno s rezonátorem a druhá zroadlo je umístěno na nastavitelné membráně, přičemž první deska má několik drážek, vytvořených soustředněThe laser mirror is preferably fixedly connected to the resonator and the second zroadlo is located on an adjustable membrane, the first plate having a plurality of grooves formed concentrically
199 339 a střídavě po obou stranách a tvoří nastavitelnou membránu.199 339 and alternately on both sides to form an adjustable membrane.
Držák pro výbojku je výhodně od rezonátoru mechanický oddělen·The lamp holder is preferably mechanically separated from the resonator.
Dále je výhodné, jestliže držák výbojky je upevněn mezi první a druhou deskou pomoci kloubu a pružinového závěsu a/nebo je upevněn samonosně a na jedné straně je připevněn na první desce a pro nastavováni výbojky je upraveno stlačitelné těsnění a tři radiálně působící nastavovací jazyky·Furthermore, it is advantageous if the lamp holder is fixed between the first and second plates by means of a hinge and a spring hinge and / or is self-supporting and is fixed on one side to the first plate and a compressible seal and three radially acting adjustment languages are provided
Podle vynálezu je tedy rezonátor pro zmenšení doby spouštění přímo tepelně vodivě a velkoplošně spojen s vnějším termostatovým topným pláštěm· Protože topný plášť z důvodu nevyhnutelné větší tepelné délkové roztažaosti a tepelných deformací nemůže působit na rezonátor, jsou obě konstrukční jednotky spojeny, resp· spřažený prostřednictvím kulového pásu a kluzného uloženi· Do první desky ss teplo přivádí prostřednictvím kulového pásu· Doprava tepla ss provádí vedením prostřednictvím invarových tyčinek do druhé desky. Aby se dosáhlo přestupu tepla do rezonátoru, resp, aby se ulehčil tento přestup, a aby se tepelná kapacita udržela nízká, je prvni deska, na které se nachází teplotní čidlo pro termostat, silnější nežli druhá deska* Uvedené kluzné uložení druhé desky je řealizovéno tím, že má na svém obvodu držáku s vloženou, resp· s vloženým gumovým prstencem. Kromě mechanického oddělení má toto uspořádání za následek tepelné izolování topného pláště.Thus, according to the invention, the resonator is directly connected to the external thermostatic heating jacket to reduce the start-up time. Because the heating jacket cannot act on the resonator due to the inevitable greater thermal expansion and thermal deformation, · Transfer of DC heat by means of invar rods to the second plate. In order to achieve or facilitate heat transfer to the resonator and to keep the heat capacity low, the first plate on which the thermostat temperature sensor is located is thicker than the second plate. It has a holder on its circumference with an inserted rubber insert. In addition to mechanical separation, this arrangement results in thermal insulation of the heating mantle.
To je nutné, protože na topném plášti dochází k rozdělování teploty a celý rezonátor smí nabýt jen teplotu první desky. Tepelné stálosti rezonátoru se výhodně dosáhne obalením invarových tyčinek tepelně izolujícím materiálem· Vytvořením rezonátoru, podle vynálezu, v termostatu se dosáhnou spouštěcí doby 15 až 23 min·This is necessary because the temperature distribution occurs on the heating mantle and the entire resonator can only reach the temperature of the first plate. The thermal stability of the resonator is preferably achieved by wrapping the invar rods with a thermally insulating material. By creating a resonator according to the invention in the thermostat, a start time of 15 to 23 min is achieved.
Použitím soustředně vytvořené výbojky dostanou se příznivé možnosti pro její drženi. Nastavování a upevnění výbojky se provádí vakem na straně katody· Na jednom konci vaku nachází se kloubové stlačitelné těsněni, na druhém konci může se výbojka pomoci tři radiálně působících nastavovacích jazyků naklonit vzhledem k optické ose rezonátoru· Kompletní konstrukční jednotka pro nastavováni a upevňování výbojky se musí opět mechanicky oddělit od rezonátoru· To se provádí n dlouhých rezonátorů pomocí kloubu na první desce a pružinovým závěsem na druhé desce, a u krátkých rezonátorů tuhým jednostranným upevněním na první desce·By using a concentrically formed lamp, favorable possibilities for holding it are obtained. Adjusting and fixing the lamp on the cathode side · One end of the bag has a hinged compressible seal, the other end can be tilted with respect to the optical axis of the resonator by means of three radially acting adjustment languages · The complete lamp adjustment and mounting unit must mechanically detached from the resonator · This is done by n long resonators using a hinge on the first plate and a spring hinge on the second plate, and for short resonators by rigid one-sided fastening on the first plate ·
Jedno zrcadlo laseru je upevněno na druhé desce, což způsobuje kolmý výstup laserového záření. Nastavují se jen výbojka a zrcadlo na první desce· První deska představuje soustředně meandroviton membránu· Tato membrána se může stavovacíml koliky nepatrně stlačit. Toto nastavování se prokázalo jako frekvenčně stabilní a reprodukovatelné» Ani při silném zatíženi otřesy a ráky není zjistitelná změna nastaveného stavu· jOne laser mirror is mounted on the other plate, causing a perpendicular output of laser radiation. Only the lamp and the mirror on the first plate are adjusted · The first plate is concentrically a meandroviton membrane · This membrane can be slightly compressed by the adjusting pins. This adjustment has been proven to be frequency stable and reproducible »Even under heavy stresses of shocks and ratchets, the change of the set state is not detectable · j
Podstata vynálezu bude blíže vysvětlena na přikladu laserové hlavice podle vynálezu, znázorněné v osovém řezu na připojeném výkresu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail by way of an example of a laser head according to the invention, shown in axial section in the accompanying drawing.
199 338199 338
Laserová hlavioe je vytvořena ve tvaru třmenu pomoci tři invarovýoh tyčinek, z nichž na obrázku je znázorněna tyčinka X v řezu a tyčinka £ plně· Invarové tyčinky χ* g jsou obklopeny vrstvou 2 1 tepelně izolujioiho materiálu· Invarové tyčinky X, g jsou svými konoi sevřeny ve dvou protilehlých kruhových deskách i a Prvni deska &, která je v přimém dotyku s topným pláštěm £, je vytvořena jako kulový pás a je uložena v ploše 2» upravené v topném plášti £· Deska i obsahuje několik soustředných drážek £, provedených střídavě z obon stran, takže deska £ má tvar membrány a meandrovitým průřezem· důsledku této formy, resp· tohoto tvaru může ae tedy použit jako nastavovací prvek pro výstupní zroadlo 2» přičemž je tlačena pomoci nastavovacího šroubu XQ do své polohy proti nastavovací desce XX· Tato jednotka představuje možnost nastavováni, které dovoluje jemné, provozně spolehlivé, reprodukovatelné a frekvenčně stabilní nastavení· Kryoí deska X£ tvoří vnější uzávěr topného pláště £· Gumový prstenec X£ tlačí obě plochy kulových pásem od sebe·Laser hlavioe is shaped bracket using three invarovýoh rods, of which the figure shows a bar X sectional view and a rod £ fully · invar rods χ * g are surrounded by a layer 2 1 a thermally izolujioiho material · invar rods X g as its terminal position clamped The first plate 6, which is in direct contact with the heating jacket 8, is designed as a spherical strip and is disposed in a surface 2 'provided in the heating jacket 8. The plate 1 comprises several concentric grooves 6, alternating from the peripherals. As a result of this form or shape, it can be used as an adjusting element for the output rail 2 and is pushed by means of the adjusting screw XQ into its position against the adjusting plate XX. Adjustable option that allows fine, operationally reliable, reproducible and freq Outwardly stable adjustment · Cover plate X £ forms the outer heater cover £ · Rubber ring X £ pushes the two surfaces of the spherical bands apart ·
Druhá deska 2, která má měněí tlouštku nežli prvni deska £, je kluzně uložena v tópném plášti £ prostřednictvím gumového prstenoe X£, vloženého do drážky na obvodu desky £· Úkolem tohoto klutnéhe uloženi je vyrovnávat teplem vyvolané délkové změny a případná prohnuti topného pláště £ a tim zajistit konstantní polohu osy záření· 7 této desce £ nachází se stoprocentní zrcadlo X£, které je uloženo v řidiči keramice X£· Vnější uzávěr tvoři uzavíraol čepička X2· důsledku použití výbojky Xg se soustřednou konstrukoi se dostanou podle vynálezu příznivé možnosti pro její uloženi a nastavováni· To se provádí pomoci stlačitelného těsněni jako roviny natáčeni, sestávajícího z gumového prstenoe X£ a tlačného prstenoe 90. jakož i z nastavovacích jazyků 2X, které jsou pohybovány pomocí nastavovaoloh šroubů gg. Chladiči tělesa ££, která současně tvoři držáky pro výbojku 3,g. jsou jednostranně upevněna na desoe (£· Výbojka Xg je timte druhem držáků a nastavováni zakotvena tak pevně v rezonátoru, že nekontrolovatelné axiální nebo radiální pohyby jsou vyloučeny· Současně je zajištěno, že na části rezonátoru, určující frekvenci, se nepřenášejí žádné sily ani při silném ohřátí·The second plate 2, which has a varying thickness than the first plate 4, is slidably mounted in the sheath by means of a rubber ring X inserted into a groove on the periphery of the plate. The purpose of this placement is to compensate for the heat induced changes and possible deflections and thus to ensure a constant position of the radiation axis 7 there is a 100% mirror X £ which is embedded in the ceramic driver X · · The outer closure formed by the cap X 2 · This is accomplished by means of a compressible seal as a pivot plane, consisting of a rubber ring 18 and a compression ring 90, as well as the adjusting tongues 2X, which are moved by adjusting the positioning screws gg. The radiator bodies 38 which simultaneously form lamp holders 3, g. they are unilaterally fixed to the plate (£ · Lamp Xg is by this type of brackets and settings so anchored so firmly in the resonator that uncontrollable axial or radial movements are eliminated. heating ·
Popsaná laserová hlavice se ukázala jako technologicky jednoduchá a neoitlivá vůči namáháni étřesy a rázy·The laser head described has proven to be technologically simple and insensitive to stress and shock loads ·
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD17854674A DD112556A1 (en) | 1974-05-16 | 1974-05-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS199338B1 true CS199338B1 (en) | 1980-07-31 |
Family
ID=5495782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS321075A CS199338B1 (en) | 1974-05-16 | 1975-05-07 | Tunable compensated frequency stabilized laser head |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS199338B1 (en) |
| DD (1) | DD112556A1 (en) |
-
1974
- 1974-05-16 DD DD17854674A patent/DD112556A1/xx unknown
-
1975
- 1975-05-07 CS CS321075A patent/CS199338B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD112556A1 (en) | 1975-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2168226A1 (en) | Capacitive pressure sensor | |
| JPH0650804B2 (en) | Temperature compensated microwave resonator | |
| US4948221A (en) | Athermalized optical head | |
| US5048168A (en) | Ceramic transport shaft with metal end cap, particularly for glass melting furnaces, with heat expansion compensation | |
| US20250164716A1 (en) | Method and system for stabilizing fiber grating optical parameters | |
| US3987373A (en) | Laser having etalon assembly | |
| JPH11231142A (en) | Optical delay time adjuster and time division optical multiplexing device using the same | |
| CS199338B1 (en) | Tunable compensated frequency stabilized laser head | |
| US5384877A (en) | Passive temperature-insensitive fabry-perot etalons | |
| US5197079A (en) | High-power stripline laser | |
| US4365335A (en) | Gas discharge laser device | |
| JPS62118605A (en) | Dielectric resonator | |
| RU2836609C1 (en) | Device for stabilizing and adjusting the central wavelength of a fibre-optic filter based on a fibre bragg grating | |
| JP2000121844A (en) | Temperature compensator for optical fiber Bragg grating | |
| KR960011435A (en) | Jig for measuring temperature coefficient of dielectric resonator | |
| EP0409553B1 (en) | Mount for a lamp | |
| SU1418633A1 (en) | Parabolic mirror with adjustable focal distance | |
| SU1635014A1 (en) | Scanning fabry-perot interferometer | |
| SU369424A1 (en) | EXTENDED -,> & '-' ^ ^ i ^ •: ^. • '' 4 '' "'f.' '' WP -" ^ i ^ P i'i; -; i SU; i lit'- 1 L / itunLwit.-lii | |
| SU1721633A1 (en) | Device for detecting axial microdisplacements | |
| CS202487B1 (en) | Rezonator of the single frequency laser | |
| JPH037739Y2 (en) | ||
| CA2029286A1 (en) | Means for vertically supporting a segmented high-temperature internal conduit | |
| JPH0274085A (en) | Hydrogen master cavity resonator | |
| GB2176931A (en) | Adjustable mirror mounting |