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Halterung für ein stabförmiges stimulierbares Medium ei-
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nes optischen Senders (Lasers) Die Erfindung betrifft eine Halterung
für ein stabförmiges stimulierbares Medium eines optischen Senders (Lasers), däs
zusammen mit einer Pumplichtquelle in einem stirnseitig von Reflektoren begrenzten
Hohlspiegel angeordnet ist.
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Lasersender sind oft extremen Umeltbedingungen ausgesetzt, wie z.3.
Temperaturschwankungen und Schock- oder Stoßbeanspruchungen. Dies beeinflußt auch
die Halterung des stimulierbaren Mediumsp das häufig stabförmig ausgen bildet ist.
Da der Laserstab innerhalb eines optischen Resonators liegt, muß er mit großer Genauigkeit
gehalten werden. Es dürfen daher über die Halterung keine Verspannungen auf den
Stab einwirken. Bei zu fester Stabhalterung kann sich zusätzlich durch unterschiedliche
Wärmeausdehnung von Stab und Gehäuse der Stab verziehen und damit funktionsuntüchtig
werden Bei zu leichter Stabhalterung besteht die Gefahr,daß sich die genaue Lage
des Stabes verändert. Darüber hinaus soll die Halterung ein leichtes Reinigen der
Stabenden im eingebauten Zustand ermöglichen und eine' geringe inspannlänge aufweisen,
um durch minimale Abschattung des aktiven Laserstabes möglichst geringe optische
Verluste ZU erreichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für ein stabförmiges
stimulierbares Medium eines optischen Senders (Lasers) zu schaffen, welche die aufgezeigtgn
Probleme in möglichst einfacher Weise löst.
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Bei einer Halterung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die
Reflektoren des Hohlspiegels
senkrecht zu ihrer Ebene zur Aufnahme der Enden des Laserstabes mit jeweils einem
eine prismenartige Auflage aufweisenden Durchbruch ausgebildet sind und daß zur
Halterung der Enden des Laserstabes in den Durchbrüchen jeweils eine mit einem Ende
unter Vorspannung am Laserstab anliegende und den Laserstab in die prismenartige
Auflage drückende Klemmndpp-n feder vorgesehen ist,die an ihrem/Enaan einem Lager
des Reflektors abgestützt ist.
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Bei einer erfindungsgemäßen Halterung werden die stirnseitigen Reflektoren
des den Laserstab enthaltenden Hohlspiegels gleichzeitig zum Halten des Laserstabs
verwendet. Hierzu sind die Reflektoren fUr die Aufnahme der Enden des Laserstabes
mit'jeweils einem Durchbruch mit prismenartiger Auflage versehen, die eine genaue
zentrierende Führung des Laserstabes bewirkt. Als Halteelement ist bei einer erfindungsgemäßen
Halterung an jedem Ende des Laserstabes eine Klemmfeder vorgesehen, die am Reflektor
gelagert ist und den Laserstab gegen die prismenartige Auflage der Reflektordurchbrüche
drückt. Die Vorspannung der Klemmfeder ist zweckmäßigerweise so bemessen, daß alle
in horizontaler und vertikaler Richtung durch Schock- oder Stoßbeanspruchung bzw.
durch Wärmeausdehnung des Laserstabes auftretenden Kräfte, die eine Verlagerung
des Laserstabes zur Folge haben könnten, aufgefangen werden. Die zwischen dem Lager
und dem Laserstab eingespannte Klemmfeder wirkt nach dem Prinzip eines auf Knickung
beanspruchten Stabes, so daß die maximale Vorspannung knapp unterhalb der Knickkraft
liegt.
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Die erfindungsgemäße Halterung hat vor allem den Vorteil, daß aufgrund
der Lagerung des Laserstabes in den Reflektoren des Hohlspiegels und infolge der
Verwendung eines als Klemmfeder ausgebildeten Halteelementes in einfacher Weise
eine genaue Lagerung eines Laserstabes erreichbar ist, wobei auch bei verschiedenen
EinflUssen, wie z.B.
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Temperaturschwankungen und mechanischen Beanspruchungen, die Position
des Laserstabes genau eingehalten werden kann. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße
Halterung eine Reinigung der Laserstabenden in eingebautem Zustand erleichtert.
Schließlich wird bei der erfindungsgemäßen Halterung nur eine geringe Einspannlänge
benötigt, so daß lediglich eine minimale Abschattung des aktiven Laserstabes erfolgt
und die optischen Verluste infolge der Abschattung gering gehalten werden können.
Ein weiterer VorteilDder Verwendung einer nach dem Prinzip des Sffickungsstabes
wirkenden Klemmfeder, die zwischen einem Lager und dem Laserstab eingespannt ist,
liegt darin, daß bei einer derartigen Halterung die Reflektoren, an denen die Klemmfeder
gelagert ist, zur Lagerung und Aufnahme der Klemmfeder keiner besonders aufwendigen
Gestaltung bedürfen und somit in vorteilhafter Weise mit einfachen Lagerstellen
ausgebildet werden können.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halterung
besteht die Klemmfeder aus einer Blechfeder, welche zwischen dem Lager und dem Laserstab
eingespannt ist. Eine derartige Klemmfeder kann z.B. aus einem einfachen Teil aus
Federblech, z.3. aus einem Blechstreifen oder einem Stanzteil bestehen.
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Bei einer anderen vorteilhaften AusfUhrungsform einer erfindungsgemäßen
Halterung besteht die Klemmfeder aus einer U-förmigen Bügelfeder aus Draht, deren
den Laserstab umgreifendes Mittelteil etwa V-förmig abgeknickt ist.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Schenkel der BUgelfeder etwa V-förmig
von dem Reflektor.weg abgeknickt sind.
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Die Bügelfeder ist somit so gestaltet, daß sie die auftretenden Toleranzen
ohne bemerkenswerte Veränderung der Haltekraft kompensiert. Eine derartige Bügelfeder
kann aus einem einfachen gebogenen Drahtteil bestehen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs
1 sind in den Merkmalen der übrigen Unteransprüche' angegeben.
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Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen die Fig. 1 in Schnittdarstellung den
grundsätzlichen Aufbau eines beispielhaften Lasersenders im Prinzip mit einer ersten
Ausführungsform einer Halterung, Fig. 2 in Vorderansicht die bei dem Lasersender
nach Fig. 1 verwendete Halterung, Fig. 3 ebenfalls in Vorderansicht eine andere
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halterung und Fig. 4 in einer Seitenansicht
im Schnitt IV - IV die Halterung nach Fig. 3.
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Der Lasersender nach Fig. 1 besitzt ein Pumpsystem mit einem Laserstab
1, einer Blitzlampe 2 als Pumplichtquelle und einer an der Innenfläche verspiegelten
Reflektorhülse 3, welche an beiden Stirnseiten von zwei ebenfalls an der Innenseite
verspiegelten plattenförmigen Reflektoren 4 und 5 begrenzt ist. Die einen Hohlspiegel
bildende Reflektorhülse 3 ist zweckmäßigerweise in einem hier nicht dargestellten
Gehäuse angeordnet, wobei die Reflektorplatten wegen der hohen geforderten Genauigkeit
fest mit dem Gehäuse verbunden, z.B. verstiftet werden.
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Die Reflektorplatten 4 und 5 dienen zweckmäßigerweise gleichzeitig
zum Halten des Laserstabes 1 und der Blitzlampe 2. Hierzu sind die Reflektorplatten
4, 5 senkrecht zur Reflektorebene im Bereich des oberen Randes mit jeweils einer
Aufnahmebohrung 6 für die Blitzlampe 2 sowie im Bereich des unteren Randes mit jewåls
einem ebenfalls senkrecht zur Reflektorebene gerichteten Durchbruch 7 versehen.
Die Durchbrüche 7 sind durch schräge
Seitenwände 8, 9 mit einer
sich zum unteren Plattenrand hin verjüngenden prismenartigen Auflage für den Laserstab
ausgebildet. Zur Halterung der Enden des Laserstabes in den Durchbrüchen 7 ist nun
eine hier aus Federblech bestehende Klemmfeder 10 vorgesehen, die aus einem einfachen
etwa rechteckförmigen Blechteil besteht, welches an der dem Laserstab 1 abgewandten
Seite mit einer etwa U-förmigen, zum Rand des Blechteiles hin offenen Aussparung
11 für die Blitzlampe 2 versehen ist.
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Die Klemmfeder 10 ist an diesem die offene Aussparung aufweisenden
Ende am oberen Rand der Reflektorplatte 4, 5 an einem Lager abgesetzt, das von zwei
eine Hinterschneidung 12 auSweism den nasenartigen Vorsprüngen 13, 14 des Reflektors
gebildet ist. Die Klemmfeder 10 ist somit zwischen dem Lager 13, 14 und dem Laserstab
1 eingespannt, wobei sie zur Erzielung einer ausreichenden Vor spannung nach außen
von den Reflektoren weggewölbt ist und mit dem der Lagerung gegenüberliegenden Ende
in einem Punkt 15 auf dem Laserstab aufliegt. Dadurch wird der Laserstab 1 gegen
die von den schrägen Seitenwänden 8, 9 der Durchbruche 7 gebildete prismenartige
Auflage gedrückt. Wie aus Fig. 1 zu sehen ist, werden beide Stabenden in der gleiche
Weise festgehalten.
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Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Halterung ist die Reflektorplatte 20 hier im Bereich des unteren Randes mit einer
Aufnahmebohrung 21 für die Blitzlampe und etwa in der Mitte mit einem Durchbruch
22 für den Laserstab 1 ausgebildet. Aufnahmebohrung 21 und Durchbruch 22 sind senkrecht
zur Reflektorebene gerichtet. Der Durchbruch 22 weist wiederum eine durch Schrägflächen
23, 24 gebildete, hier sich zum oberen Plattenrand hin verjüngende prismenartige
Auflage für den Laserstab 1 auf.
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Die Klemmfeder zur Halterung des Laserstabes in dem
Durchbruch
22 besteht hier aus einer etwa U-förmigen Bügelfeder 25 aus Draht, deren Mittelteil
26 etwa V-förmig abgeknickt ist und den Laser stab an der der prismenartigen Auflage
23, 24 abgekehrten Seite untergreift.
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Der Laserstab wird somit durch das V-förmig abgeknickte Mittelteil
26 der Bügelfeder gegen die prismenartige Auflage 23, 24 gedrückt und in dieser
spannungsfrei gehalten. Die beiden Schenkel 27, 28 der Bügelfeder sind -wie aus
Fig. 4 zu sehen ist - etwa V-förmig von der Reflektorplatte 20 weg abgeknickt und
an den Enden zur Lagerung der Feder am oberen Plattenrand 33 nach innen abgewInkelt.
Das Lager für diese abgewinkelten Schenkelenden 29, 50 ist hier von zwei Aussparungen
31, 32 am oberen Plattenrand 33 gebildet, die an der der Bügelfeder 25 abgewandten
Innenseite der Reflektorplatte 20 mit einer eine Hinterschneidung bildenden Schräge
34 versehen sind. Die Bügelfeder 25 ist mit den abgewinkelten Schenkelenden 29,
30 in die Hinterschneidung eingehängt, so daß sich eine gewisse Scharnierwirkung
ergibt.
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Das andere Ende des Laserstabes kann in der gegenüberliegenden Reflektorplatte
in der gleichen Weise gehalten werden.
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8 Patentansprüche 4 Figuren
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