RU2800573C1 - Laser input unit including general design, options for using volumetric optic components, optical connector - Google Patents
Laser input unit including general design, options for using volumetric optic components, optical connector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800573C1 RU2800573C1 RU2022104115A RU2022104115A RU2800573C1 RU 2800573 C1 RU2800573 C1 RU 2800573C1 RU 2022104115 A RU2022104115 A RU 2022104115A RU 2022104115 A RU2022104115 A RU 2022104115A RU 2800573 C1 RU2800573 C1 RU 2800573C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- radiation
- laser
- fiber
- input unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам инициирования пироавтоматики изделий ракетно-космической, авиационной, военно-морской и специальной техники, а также к области взрывных работ, в частности, к конструкциям исполнительных устройств систем лазерного инициирования.The invention relates to means for initiating pyroautomatics of products of rocket-space, aviation, naval and special equipment, as well as to the field of blasting, in particular, to the designs of actuators of laser initiation systems.
В основе традиционных средств пироавтоматики лежит принцип подрыва пиропатрона, который представляет собой электрическую цепь, где инициирование взрывчатого вещества достигается дуговым электрическим разрядом. Использование пиропатронов, основанных на принципе подачи дугового электрического разряда, имеет ряд ограничений, связанных, в первую очередь, с высокой чувствительностью таких устройств к воздействию электромагнитного импульса и статического электричества, которые могут преждевременно инициировать воспламенительный состав пиропатрона.Traditional means of pyroautomatics are based on the principle of undermining a squib, which is an electrical circuit where the initiation of an explosive is achieved by an electric arc discharge. The use of squibs based on the principle of supplying an electric arc discharge has a number of limitations associated primarily with the high sensitivity of such devices to the effects of an electromagnetic pulse and static electricity, which can prematurely initiate the igniter composition of the squib.
Инициирование пиропатрона лазерным излучением позволяет существенно повысить технологичность и безопасность системы пироавтоматики, что обуславливается высоким уровнем стойкости к электромагнитным воздействиям и разрядам статического электричества.The initiation of the squib by laser radiation can significantly improve the manufacturability and safety of the pyroautomatic system, which is due to the high level of resistance to electromagnetic influences and static electricity discharges.
Основными преимуществами оптоволоконных систем по сравнению с электрическими являются: малое затухание управляющего сигнала в волоконном кабеле, нечувствительность к электромагнитным помехам, малые массогабаритные размеры кабелей. Оптоволоконный кабель защищен от внешних воздействий (температура, агрессивная среда, влажность, грунтовые воды, грызуны), более безопасен для обслуживающего персонала по сравнению с электрическим кабелем (по опасности поражения электрическим током, взрыво- и пожароопасности).The main advantages of fiber optic systems compared to electrical systems are: low attenuation of the control signal in the fiber cable, insensitivity to electromagnetic interference, small weight and size dimensions of cables. The fiber optic cable is protected from external influences (temperature, aggressive environment, humidity, groundwater, rodents), it is safer for maintenance personnel compared to the electric cable (due to the risk of electric shock, explosion and fire hazard).
Известен «Предохранительный детонатор», описанный в патенте РФ №2424490, опубл. 20.07.2011 г., содержащий корпус, оптический взрыватель, воспламенитель, чашечку с первичным инициирующим воспламенительным составом заряд основного воспламенительного состава и линию подвода энергии в виде оптического волокна.Known "Safety detonator", described in the patent of the Russian Federation No. 2424490, publ. 07/20/2011, containing a housing, an optical fuse, an igniter, a cup with a primary initiating igniter composition, a charge of the main igniter composition and an energy supply line in the form of an optical fiber.
Достоинством данного устройства является повышение безопасности буровзрывных работ во взрывоопасных средах путем замены электродетонаторов на волоконно-оптические лазерные детонаторы, позволяющие увеличить уровень стойкости к электромагнитным воздействиям и разрядам статического электричества, за счет применения в конструкции детонатора полностью диэлектрических материалов.The advantage of this device is to increase the safety of drilling and blasting operations in explosive environments by replacing electric detonators with fiber-optic laser detonators, which make it possible to increase the level of resistance to electromagnetic effects and static electricity discharges, due to the use of completely dielectric materials in the design of the detonator.
К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции фокусирующей оптической системы, состоящей из нескольких двояковыпуклых оптических линз, которые при воздействии внешних факторов могут получить смещение и потерять соосность, что в свою очередь приведет к потере фокуса оптического излучения и несрабатыванию устройства. Также недостатком является низкая технологичность сборки соединения объемной оптики оптической системы и оптического волокна. Также конструкция устройства не позволяет осуществить проверку целостности оптической системы и волокна до срабатывания устройства.The disadvantages of this device include the complexity of the design of the focusing optical system, consisting of several biconvex optical lenses, which, under the influence of external factors, can get shifted and lose alignment, which in turn will lead to loss of focus of optical radiation and failure of the device. Also, a disadvantage is the low manufacturability of the assembly of the connection of the bulk optics of the optical system and the optical fiber. Also, the design of the device does not allow checking the integrity of the optical system and fiber before the device is triggered.
Известен «Лазерный капсюль-детонатор», описанный в патенте РФ №2750750, опубл. 02.07.2021 г., содержащий корпус с зарядом воспламенительного состава, оптический подпор, два оптических волокна для доставки лазерного (оптического) излучения, где первое волокно инициирующее, а второе проверяющее.Known "Laser blasting cap", described in the patent of the Russian Federation No. 2750750, publ. 07/02/2021, containing a housing with a charge of an igniter composition, an optical support, two optical fibers for delivering laser (optical) radiation, where the first fiber is initiating and the second is checking.
Достоинством данного устройства является простота конструкции лазерного капсюль-детонатора, в котором реализована система проверки целостности волоконно-оптической цепи.The advantage of this device is the simplicity of the design of the laser detonator cap, which implements a system for checking the integrity of the fiber-optic circuit.
К недостаткам данного устройства следует отнести отсутствие дублирования цепей срабатывания детонатора, что влечет за собой снижение его надежности. Также увеличение диметра выходного пучка на выходной поверхности оптического подпора приводит к уменьшению плотности мощности излучения в точке инициирования воспламенительного состава, что в свою очередь приводит к двум возможным последствиям: либо к увеличению энергопотребления при инициировании для соответственного повышения оптической мощности, либо к снижению эффективности инициирования при невозможности увеличения энергопотребления.The disadvantages of this device include the lack of duplication of detonator operation circuits, which entails a decrease in its reliability. Also, an increase in the output beam diameter on the output surface of the optical head leads to a decrease in the radiation power density at the point of initiation of the igniter composition, which in turn leads to two possible consequences: either to an increase in energy consumption during initiation for a corresponding increase in optical power, or to a decrease in the efficiency of initiation when impossibility of increasing energy consumption.
Известен «Лазерный детонатор», описанный в патенте РФ №2596171, опубл. 27.08.2016 г., содержащий корпус, в котором соосно расположен источник излучения, градиентная линза, оптический подпор и заряд воспламенительного состава.Known "Laser detonator", described in the patent of the Russian Federation No. 2596171, publ. August 27, 2016, containing a housing in which a radiation source, a gradient lens, an optical head and a charge of an igniter composition are coaxially located.
Достоинством данного устройства является повышение надежности и эффективности срабатывания инициирующего заряда, снижение энергопотребления и повышение быстродействия детонатора за счет замены электродугового принципа инициирования на лазерный. При этом сам лазерный диод и объемная фокусирующая оптика располагается в корпусе лазерного детонатора, что исключает оптические потери доставки излучения непосредственно к навеске воспламенительного состава.The advantage of this device is to increase the reliability and efficiency of the initiating charge, reduce energy consumption and increase the speed of the detonator by replacing the electric arc initiation principle with a laser one. In this case, the laser diode itself and volumetric focusing optics are located in the body of the laser detonator, which eliminates optical losses in the delivery of radiation directly to the sample of the igniter composition.
К недостаткам данного устройства следует отнести наличие электрических проводов крупного сечения, которые соединяют источник излучения в корпусе детонатора с источником питания за пределами корпуса. Так как электрические провода подвержены электромагнитным воздействиям и разрядам статического электричества, создаваемыми окружающей радиоэлектронной аппаратурой, это может привести к несанкционированному срабатыванию детонатора, что в свою очередь понижают безопасность системы. Также недостатком является отсутствие проверки целостности оптической части лазерного детонатора. Кроме того, недостатком является отсутствие дублирующей цепи срабатывания.The disadvantages of this device include the presence of large-section electrical wires that connect the radiation source in the detonator housing to a power source outside the housing. Since electrical wires are subject to electromagnetic influences and discharges of static electricity created by the surrounding electronic equipment, this can lead to unauthorized operation of the detonator, which in turn reduces the safety of the system. Another disadvantage is the lack of verification of the integrity of the optical part of the laser detonator. In addition, the disadvantage is the absence of a redundant trigger circuit.
Известно изобретение «Optical fiber with lens and optical coupler / Оптическое волокно с линзой и оптический разветвитель», описанное в патенте US 20190121026 А1, опубл. 25.04.2019 г., содержащее оптическое волокно, две оптические градиентные линзы с различными числовыми апертурами.Known invention "Optical fiber with lens and optical coupler / optical fiber with a lens and an optical splitter", described in US patent 20190121026 A1, publ. 04/25/2019, containing an optical fiber, two optical gradient lenses with different numerical apertures.
Достоинством данного изобретения является уменьшение диаметра пучка лазерного излучения на выходном торце второй градиентной линзы. Это достигается за счет использования градиентных линз с разными числовыми апертурами: первая имеет меньшую числовую апертуру, а вторая имеет большую числовую апертуру. Это позволяет добиться меньшего диаметра выходного пучка по сравнению со входным.The advantage of this invention is the reduction in the diameter of the laser beam at the output end of the second gradient lens. This is achieved by using gradient lenses with different numerical apertures: the first has a smaller numerical aperture and the second has a larger numerical aperture. This makes it possible to achieve a smaller diameter of the output beam compared to the input one.
Данное изобретение является концептом, и его недостатком является отсутствие законченного конструктивного исполнения для использования в рассматриваемой области техники.This invention is a concept, and its disadvantage is the lack of a complete design for use in the considered field of technology.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является изобретение «Dual fiber laser initiator and optical telescope / Лазерный инициатор со сдвоенным волокном и оптический телескоп», описанный в патенте США №US5914458A, опубл. 22.06.1999 г., содержащее корпус, в котором соосно распложены разъем с двумя оптическими волокнами, градиентные линзы и загрузочная полость для установки инициирующей навески.The closest and chosen as a prototype is the invention "Dual fiber laser initiator and optical telescope / laser initiator with dual fiber and optical telescope", described in US patent No. US5914458A, publ. 06/22/1999, containing a housing in which a connector with two optical fibers, gradient lenses and a loading cavity for installing an initiating sample are coaxially located.
Достоинством данного устройства является реализация проверки объемной оптики и подводящего оптическое излучение оптического кабеля, а также вариант использования двух линз с разными фокусными расстояниями позволяющий уменьшить диаметр выходного пучка и как следствие повысить плотность мощности. Уменьшение диаметра выходного пучка достигается за счет последовательной установки двух градиентных линз с различными числовыми апертурами. Непосредственно между линзами, на выходном торце первой градиентной линзы располагается светоотражающее покрытие, которое служит для проверки целостности волоконно-оптической цепи. На входе в градиентную линзу симметрично относительно ее оптической оси распложены два оптических волокна, где из первого волокна выходит излучение, которое в основном пропускается, а частично отражается покрытием и возвращается во второе оптическое волокно, тем самым замыкая волоконно-оптическую цепь и реализуя проверку целостности волоконно-оптической линии.The advantage of this device is the implementation of the verification of bulk optics and the optical cable supplying optical radiation, as well as the option of using two lenses with different focal lengths, which makes it possible to reduce the diameter of the output beam and, as a result, increase the power density. Reducing the output beam diameter is achieved by successively installing two gradient lenses with different numerical apertures. Directly between the lenses, at the exit end of the first gradient lens, there is a reflective coating that serves to check the integrity of the fiber optic circuit. At the entrance to the gradient lens, symmetrically with respect to its optical axis, there are two optical fibers, where radiation comes out of the first fiber, which is mainly transmitted, and partially reflected by the coating and returns to the second optical fiber, thereby closing the fiber optic circuit and realizing the integrity check of the fiber. - optical line.
К основному недостатку данного устройства следует отнести сложность в изготовлении устройства, в связи с требованием обеспечения высокой точности совмещения оптических осей большого количества деталей - двух оптических волокон и двух градиентных линз. К другим недостаткам данного устройства следует отнести недостаточность реализованной схемы для проверки целостности, т.к. она проверяет только первую градиентную линзу, оставляя непроверенной вторую градиентную линзу, которая прилегает к навеске воспламенительного состава. Также существенным недостатком является отсутствие дублирующей цепи срабатывания, необходимой для повышения вероятности срабатывания детонатора в случае, если основная линия вышла из строя.The main disadvantage of this device is the complexity in the manufacture of the device, due to the requirement to ensure high accuracy of alignment of the optical axes of a large number of parts - two optical fibers and two gradient lenses. Other disadvantages of this device include the insufficiency of the implemented circuit for checking the integrity, tk. it tests only the first gradient lens, leaving untested the second gradient lens, which is adjacent to the igniter charge. Also, a significant disadvantage is the lack of a redundant trigger circuit, which is necessary to increase the likelihood of detonator triggering in the event that the main line fails.
Схожее по конструкции и по принципу действия техническое решение раскрыто в публикации «Optical Built-in-Test (BIT) for Laser (Diode) Initiation Systems / Встроенный оптический тест (BIT) для лазерных (диодных) систем инициирования», DOI: 10.2514/6.2002-3797, опубл. 22.06.2002., где представлена система лазерного инициирования, включающая лазерный инициатор с оптической системой, состоящей из двух градиентных линз: одной коллимирующей и одной фокусирующей излучение.A technical solution similar in design and principle of operation is disclosed in the publication "Optical Built-in-Test (BIT) for Laser (Diode) Initiation Systems / Built-in optical test (BIT) for laser (diode) initiation systems", DOI: 10.2514 / 6.2002 -3797, publ. 06/22/2002., where a laser initiation system is presented, including a laser initiator with an optical system consisting of two gradient lenses: one collimating and one focusing radiation.
Данное техническое решение имеет достоинства и недостатки, аналогичные предыдущему. Основным его недостатком является также неполная проверка целостности волоконно-оптической цепи.This technical solution has advantages and disadvantages similar to the previous one. Its main disadvantage is also an incomplete verification of the integrity of the fiber optic circuit.
В настоящем изобретении увеличение эффективности воспламенения либо снижение энергопотребления достигается за счет уменьшения диаметра выходного лазерного пучка с помощью создаваемого проставкой воздушного зазора между волокном и фокусирующей линзой, что в свою очередь увеличивает плотность мощности энергии, фокусируемой на поверхности воспламенительного состава. Уменьшение диаметра выходного лазерного пучка достигается за счет смещения входящего пучка относительно фокуса линзы.In the present invention, an increase in ignition efficiency or a decrease in power consumption is achieved by reducing the diameter of the output laser beam using the air gap created by the spacer between the fiber and the focusing lens, which in turn increases the power density of the energy focused on the surface of the igniter composition. Reducing the diameter of the output laser beam is achieved by shifting the input beam relative to the focus of the lens.
В данном изобретении относительное изменение диаметра пучка описывается уравнением Г=ƒ/F, где Г - отношение диаметра выходного пучка к входному, ƒ - заднее фокусное расстояние линзы (на выходе), F - переднее фокусное расстояние линзы (на входе).In this invention, the relative change in beam diameter is described by the equation Г=ƒ/F, where Г is the ratio of the diameter of the output beam to the input beam, ƒ is the rear focal length of the lens (at the output), F is the front focal length of the lens (at the input).
Известно, что точки фокусировки градиентной линзы длиной L=0,5 питча расположены на торцевых поверхностях линзы, симметрично относительно воображаемого центра линзы. В этом случае фокусные расстояния такой линзы равны: ƒ=F=L/2.It is known that the focus points of a gradient lens with a length L=0.5 pitch are located on the end surfaces of the lens, symmetrically with respect to the imaginary center of the lens. In this case, the focal lengths of such a lens are: ƒ=F=L/2.
Возникающий за счет установки проставки воздушный зазор смещает входной пучок относительно переднего фокуса линзы на расстояние, равное длине проставки d.: F=L/2+d. При этом уменьшение диаметра выходного пучка будет тем значительнее, чем больше длина проставки: The air gap arising due to the installation of the spacer displaces the input beam relative to the front focus of the lens by a distance equal to the length of the spacer d.: F=L/2+d. In this case, the decrease in the diameter of the output beam will be the greater, the greater the length of the spacer:
Увеличение надежности изобретения достигается за счет обеспечения фиксации оптических компонентов путем резьбового и клеевого соединения. Для достижения фиксации фокусирующая линза вклеивается в корпус на высокотемпературный клей, тем самым исключается смещение линзы и оптического разъема при резком наборе давления при срабатывании навески воспламенительного состава, а также обеспечивается прочность и герметичность конструкции в суровых условиях эксплуатации. Оптический разъем присоединяется к корпусу резьбовым соединением с контровкой металлической проволокой, что дополнительно препятствует вылету и смещению контактов разъема при срабатывании и обеспечивает прочность и герметичность узла ввода.The increase in the reliability of the invention is achieved by providing fixation of optical components by threaded and adhesive connections. To achieve fixation, the focusing lens is glued into the housing with high-temperature glue, which prevents the lens and optical connector from shifting during a sharp increase in pressure when the igniter charge is triggered, and also ensures the strength and tightness of the structure in harsh operating conditions. The optical connector is attached to the body by a threaded connection with metal wire locking, which additionally prevents the connector pins from coming out and shifting during operation and ensures the strength and tightness of the input unit.
Увеличение надежности заключается также реализацией полной проверки целостности оптической цепи, где на выходном торце фокусирующей линзы располагается полупрозрачное зеркало, прилегающее непосредственно к воспламенительному составу. Частично отраженное от полупрозрачного зеркала излучение попадает обратно в оптическое волокно, тем самым замыкает цепь проверки оптической части узла ввода излучения. Также увеличение надежности достигается за счет дублирования оптических элементов узла ввода излучения, обеспечивающее срабатывание узла ввода излучения и последующее инициирование навески в случае выходе из строя одной из двух оптических линий.An increase in reliability also consists in the implementation of a complete check of the integrity of the optical circuit, where a translucent mirror is located at the output end of the focusing lens, adjacent directly to the igniter composition. Partially reflected from the translucent mirror, the radiation enters back into the optical fiber, thereby closing the circuit for checking the optical part of the radiation input unit. Also, an increase in reliability is achieved by duplicating the optical elements of the radiation input node, which ensures the operation of the radiation input node and the subsequent initiation of the hitch in the event of failure of one of the two optical lines.
На фигуре 1 представлен общий вид узла ввода лазерного излучения. Он содержит установленные соосно в корпусе - 1 оптическое волокно доставки излучения - 2, оптический разъем - 3, оптическую часть, фокусирующую излучение - 4, загрузочную полость - 5 для установки инициирующей навески (не показана), а также дублирующую линию - 6, также содержащую волокно доставки, оптический разъем и оптическую часть. В данной конструкции оптическая часть выполнена на градиентных фокусирующих линзах. Применение цилиндрических градиентных линз, имеющих большое соотношение длины цилиндра к его диаметру, позволяет при вклейке линзы в корпус добиться большой площади контакта клеевого соединения по образующей цилиндра, а малая площадь торцевой поверхности, обращенной к инициирующей навеске, снижает удельное давление на линзу при резком наборе давления. Тем самым обеспечивается высокая стойкость оптической части при срабатывании навески. Возможны варианты исполнения оптической части из шариковых, двояковыпуклых, плоско-выпуклых или асферических линз. При этом должны быть обеспечены дополнительные способы защиты оптической части при срабатывании навески. На выходе оптической части установлено полупрозрачное зеркало, в основном пропускающее оптическое излучение для инициирования навески, и частично отражающее обратно в оптическое волокно при проведении проверки оптической цепи узла ввода излучения. При этом выполняется проверка всех оптических компонентов, а для инициирования и проверки используется одно волокно, что упрощает конструкцию узла и делает проверку более надежной.The figure 1 shows a General view of the input node of the laser radiation. It contains installed coaxially in the body - 1 optical fiber for delivering radiation - 2, optical connector - 3, optical part, focusing radiation - 4, loading cavity - 5 for installing an initiating hitch (not shown), as well as a backup line - 6, also containing delivery fiber, optical connector and optical part. In this design, the optical part is made on gradient focusing lenses. The use of cylindrical gradient lenses, which have a large ratio of the length of the cylinder to its diameter, makes it possible, when gluing the lens into the body, to achieve a large area of contact of the adhesive joint along the generatrix of the cylinder, and the small area of the end surface facing the initiating sample reduces the specific pressure on the lens with a sharp increase in pressure . This ensures high resistance of the optical part when the hitch is triggered. Optical parts can be made of ball, biconvex, plano-convex or aspherical lenses. In this case, additional methods of protecting the optical part should be provided when the hitch is triggered. A translucent mirror is installed at the output of the optical part, which mainly transmits optical radiation to initiate a sample, and partially reflects back into the optical fiber when checking the optical circuit of the radiation input unit. It tests all optical components and uses a single fiber for both triggering and testing, simplifying node design and making testing more reliable.
На фигуре 2 представлена конструкция узла ввода лазерного излучения с использованием полой металлической проставки и градиентной линзы, отличающаяся от варианта исполнения согласно фигуре 1 тем, что оптическая часть - 4, кроме градиентной линзы - 7, содержит полую металлическую проставку - 8, обеспечивающую необходимый воздушный зазор для фокусировки лазерного пучка уменьшенного диаметра на выходной торец градиентной линзы, что повышает плотность оптической мощности на выходе узла ввода излучения, позволяя снизить требуемую для инициирования оптическую мощность и энергопотребление источника излучения или увеличить вероятность безотказного срабатывания навески без снижения мощности. На выходном торце градиентной линзы нанесено полупрозрачное зеркало, обеспечивающее проверку оптической цепи узла ввода излучения.The figure 2 shows the design of the laser input node using a hollow metal spacer and a gradient lens, which differs from the embodiment according to figure 1 in that the optical part - 4, in addition to the gradient lens - 7, contains a hollow metal spacer - 8, providing the necessary air gap for focusing a laser beam of reduced diameter on the output end of a gradient lens, which increases the optical power density at the output of the radiation input unit, making it possible to reduce the optical power required for initiation and the energy consumption of the radiation source, or to increase the probability of trouble-free operation of the sample without reducing power. At the output end of the gradient lens, a semitransparent mirror is applied, which provides verification of the optical circuit of the radiation input unit.
Использование полой цилиндрической металлической проставки, выполненной в виде металлической втулки, например, из жаропрочной стали ГОСТ 5632-72, дополнительно увеличивает стойкость конструкции при срабатывании навески, удерживая градиентную линзу от смещения и физического контакта с оптическим разъемом.The use of a hollow cylindrical metal spacer, made in the form of a metal sleeve, for example, from heat-resistant steel GOST 5632-72, further increases the stability of the structure when the hitch is triggered, keeping the gradient lens from displacement and physical contact with the optical connector.
На фигуре 3 представлена конструкция узла ввода лазерного излучения с использованием шариковых линз, отличающаяся от варианта исполнения согласно фигуре 1 тем, что оптическая часть - 4 выполнена с использованием шариковой линзы - 9. Ввиду малой площади контакта шариковых линз с корпусом узла ввода, дополнительно для их защиты при резком наборе давления при срабатывании навески устанавливается защитное окно - 10, с нанесенным на его выходную поверхность полупрозрачным зеркалом для проверки оптической цепи узла ввода излучения. Преимущество конструкции оптической части узла ввода излучения с использованием шариковых линз заключается в простоте исполнения за счет отсутствия необходимости высокой точности совмещения оптических осей волокна и линзы, удешевлении изготовления и компактности узла ввода.The figure 3 shows the design of the laser input node using ball lenses, which differs from the embodiment according to figure 1 in that the optical part - 4 is made using a ball lens - 9. Due to the small contact area of the ball lenses with the body of the input node, in addition to their protection in case of a sharp increase in pressure when the hitch is actuated, a protective window - 10 is installed, with a translucent mirror applied to its output surface to check the optical circuit of the radiation input unit. The advantage of the design of the optical part of the radiation input unit using ball lenses lies in the simplicity of execution due to the absence of the need for high precision alignment of the optical axes of the fiber and the lens, cheaper manufacturing and compactness of the input unit.
В общем случае работа узла ввода лазерного излучения осуществляется следующим образом. Лазерное излучение, выходящее из оптического волокна - 2, оконцованного оптическим разъемом - 3, передается через оптическую часть узла ввода излучения - 4 и фокусируется на поверхности инициирующей навески (не показана), устанавливаемой в загрузочной полости - 5.In the general case, the operation of the laser radiation input unit is carried out as follows. The laser radiation coming out of the optical fiber - 2, terminated by the optical connector - 3, is transmitted through the optical part of the radiation input unit - 4 and is focused on the surface of the initiating sample (not shown) installed in the loading cavity - 5.
В зависимости от уровня сигнала различается функционал узла ввода излучения. При подаче сигнала малой мощности, часть сигнала отражается для выполнения проверки целостности всей волоконно-оптической цепи. При подаче сигнала заявленной рабочей мощности, инициируется воспламенительный состав, помещенный в загрузочную полость узла ввода излучения.Depending on the signal level, the functionality of the radiation input node differs. When a low power signal is applied, part of the signal is reflected to perform a continuity check on the entire fiber optic circuit. When a signal of the declared operating power is applied, an igniter composition is initiated, placed in the loading cavity of the radiation input unit.
Использование данного изобретения позволит повысить эффективность, безопасность и надежность узла ввода лазерного излучения.The use of this invention will improve the efficiency, safety and reliability of the laser input node.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2800573C1 true RU2800573C1 (en) | 2023-07-24 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805007C1 (en) * | 2023-05-23 | 2023-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" | Sealed fibre optic connector |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2413265C2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) | Apparatus for focusing laser radiation |
| RU2748147C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-05-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» | Method of introducing laser radiation into a fiber and a device for its implementation |
| RU2750691C1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-07-01 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Optical fiber device with side input-output of radiation |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2413265C2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации (Минобрнауки России) | Apparatus for focusing laser radiation |
| RU2748147C1 (en) * | 2020-06-18 | 2021-05-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» | Method of introducing laser radiation into a fiber and a device for its implementation |
| RU2750691C1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-07-01 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Optical fiber device with side input-output of radiation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GB 1412685 A A A, 05.11.1975. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2805007C1 (en) * | 2023-05-23 | 2023-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" | Sealed fibre optic connector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3618526A (en) | Pyrotechnic pumped laser for remote ordnance initiation system | |
| US5206455A (en) | Laser initiated ordnance systems | |
| US3724383A (en) | Lasser stimulated ordnance initiation device | |
| US5404820A (en) | No moving parts safe & arm apparatus and method with monitoring and built-in-test for optical firing of explosive systems | |
| US8136448B2 (en) | Networked electronic ordnance system | |
| US5270537A (en) | Laser initiated ordance system optical fiber continuity test | |
| JPH07301499A (en) | Tandem-type warhead having piezoelectric direct action fuze | |
| US4455941A (en) | Detonating cord and continuity verification system | |
| NO301739B1 (en) | Device for ignition of pyrotechnic material | |
| EP0305453A1 (en) | Optic detonator coupled to a remote optic triggering means | |
| US3500747A (en) | Safe-arm initiator | |
| RU2800573C1 (en) | Laser input unit including general design, options for using volumetric optic components, optical connector | |
| IL94214A (en) | Pyrotechnic priming device having a microlens set and pyrotechnic chain utilizing said device | |
| US5101727A (en) | Electro-optical detonator | |
| US7216589B2 (en) | Fuse for projected ordnance | |
| CN108662953A (en) | A kind of multiplex pulse igniting Laser initiation system | |
| US5092243A (en) | Propellant pressure-initiated piezoelectric power supply for an impact-delay projectile base-mounted fuze assembly | |
| CN107144189B (en) | It is a kind of can safe on-line checking in-line arrangement fuse | |
| US7644661B1 (en) | Networked electronic ordnance system | |
| US5914458A (en) | Dual fiber laser initiator and optical telescope | |
| RU2807949C1 (en) | Method and device for checking the integrity of optical and electrical circuits in laser initiation systems for energy materials | |
| KR20130065901A (en) | An electronic time fuze | |
| RU2815364C2 (en) | Optical pyrotechnic initiator | |
| RU206625U1 (en) | LASER PYRO ENERGY SENSOR | |
| Akinci et al. | On the development of a laser detonator |