RU56728U1

RU56728U1 - LASER DEVICE

Info

Publication number: RU56728U1
Application number: RU2006108409/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Ильич Свердлов
Original assignee: Михаил Ильич Свердлов
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Полезная модель относится к оптико-электронному приборостроению, в частности, к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели, в частности, в лазерных курсо-глиссадных системах посадки воздушных судов. Задача предлагаемого решения заключается в повышении выходной оптической мощности и плотности выходной оптической мощности лазерного излучения. Поставленная задача решается тем, что лазерное устройство для указания направления в виде лазерного модуля, представляющего собой размещенные в цилиндрическом корпусе, полупроводниковый лазерный диод, схему управления лазерным диодом и объектив, установленный с возможностью его перемещения вдоль оптической оси, согласно предлагаемому решению, содержит, по крайней мере, один дополнительный лазерный модуль, при этом каждый модуль размещен в теплоотводящем корпусе с возможностью вращения в нем модуля вокруг своей оси и его углового перемещения, все модули размещены в общем корпусе устройства, имеющем выходное окно, модули расположены с возможностью обеспечения максимальной плотности излучения. Устройство содержит общую схему управления, соединенную со схемами управления лазерными диодами модулей. Количество модулей выбрано четным, при этом они расположены симметрично относительно продольной плоскости симметрии корпуса устройства. Для обеспечения возможности вращения модуля с последующим закреплением в теплоотводящем корпусе, последний снабжен продольным разрезом и стягивающим крепежным элементом в верхней части. Для обеспечения углового перемещения теплоотводящий корпус снабжен площадками, расположенными с противоположных сторон вдоль направления излучения, при этом в площадках выполнены отверстия, одно из которых - со стороны выхода излучения является осевым, а второе - регулировочным. Корпус устройства снабжен системой нагрева. Корпус устройства снабжен внешним радиатором охлаждения. Выходное окно корпуса устройства расположено под углом к направлению излучения для исключения попадания отраженного излучения в лазерные модули. Корпус устройства снабжен разъемами для подключения блока питания.The utility model relates to optical electronic instrumentation, in particular, to laser light sources, and can be used in optical systems intended, for example, to indicate the direction or purpose, in particular, in laser heading and glide path aircraft landing systems. The objective of the proposed solution is to increase the output optical power and density of the output optical power of the laser radiation. The problem is solved in that the laser device for indicating the direction in the form of a laser module, which is a semiconductor laser diode located in a cylindrical housing, a laser diode control circuit and a lens mounted with the ability to move along the optical axis, according to the proposed solution, contains at least one additional laser module, each module being placed in a heat sink housing with the possibility of rotation of the module in it around its axis and its angular transition rooms, all modules are located in a common device housing having an output window, the modules are located with the possibility of ensuring maximum radiation density. The device comprises a general control circuit connected to the control circuits of the laser diodes of the modules. The number of modules is chosen even, while they are located symmetrically relative to the longitudinal plane of symmetry of the device casing. To enable rotation of the module with subsequent fixing in the heat sink housing, the latter is provided with a longitudinal section and a tightening fastener in the upper part. To ensure angular displacement, the heat sink body is equipped with pads located on opposite sides along the radiation direction, while holes are made in the pads, one of which is axial from the output side of the radiation, and the second one is adjustment. The body of the device is equipped with a heating system. The device case is equipped with an external cooling radiator. The output window of the device housing is located at an angle to the direction of radiation to prevent reflected radiation from entering the laser modules. The device case is equipped with connectors for connecting the power supply.

Description

Полезная модель относится к оптико-электронному приборостроению, в частности, к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели, в частности, в лазерных курсо-глиссадных системах посадки воздушных судов.The utility model relates to optical electronic instrumentation, in particular, to laser light sources, and can be used in optical systems intended, for example, to indicate the direction or purpose, in particular, in laser heading and glide path aircraft landing systems.

Известен лазерный модуль, включающий полый цилиндрический корпус, линзу, расположенную в держателе, закрепленном в передней части корпуса модуля, полупроводниковый лазерный диод с выводами, расположенный в корпусе на одной оптической оси с линзой, плату с электронной схемой для управления лазерным диодом, соединенную с выводами лазерного диода, расположенную за пределами корпуса и закрепленную со стороны его открытой задней торцевой поверхности (Патент США №5,394,430 МПК: H 01 S 3/08).A laser module is known, including a hollow cylindrical body, a lens located in a holder mounted in front of the module body, a semiconductor laser diode with leads located in the housing on the same optical axis as the lens, a circuit board with an electronic circuit for controlling the laser diode connected to the leads a laser diode located outside the housing and secured from the side of its open rear end surface (US Patent No. 5,394,430 IPC: H 01 S 3/08).

Данный модуль имеет намного более компактную конструкцию, также излучает тонкий, коллимированный лазерный луч и может использоваться, например, для указания направления или цели. Однако данная конструкции модуля не позволяет получать достаточный уровень мощности оптического излучения для наблюдения и фиксации лазерного луча на больших расстояниях, например, нескольких километрах.This module has a much more compact design, also emits a thin, collimated laser beam and can be used, for example, to indicate the direction or target. However, this module design does not allow to obtain a sufficient level of optical radiation power for observing and fixing the laser beam at large distances, for example, several kilometers.

Известен также лазерный модуль, включающий расположенные в полом цилиндрическом корпусе, линзу, закрепленную с помощью резиновых колец в держателе, расположенном в передней части корпуса модуля, лазерный диод с выводами, плату с электронной схемой для управления лазерным диодом, соединенную с выводами лазерного диода и закрепленную в задней части корпуса. При этом между держателем линзы и лазерным диодом расположена пружина, которая не допускает смещения лазерного диода относительно линзы (Патент США №5,878,073, МПК: H 01 S 3/08).A laser module is also known, including a lens located in a hollow cylindrical body, a lens fixed with rubber rings in a holder located in front of the module body, a laser diode with leads, a circuit board with an electronic circuit for controlling the laser diode, connected to the leads of the laser diode and fixed in the back of the case. At the same time, a spring is located between the lens holder and the laser diode, which does not allow the laser diode to be displaced relative to the lens (US Patent No. 5,878,073, IPC: H 01 S 3/08).

Описанный модуль также может использоваться, например, для указания направления или цели и в отличие от предыдущего модуля имеет более компактную и надежную конструкцию. Однако лазерный диод, состоящий из основания, на котором расположен лазерный кристалл и крышка, также как и в предыдущей модели, контактирует с корпусом модуля только передней частью поверхности основания, что не обеспечивает должного теплоотвода для лазерного диода, и таким образом уменьшает его ресурс при непрерывном режиме работы и ограничивает уровень мощности излучения. The described module can also be used, for example, to indicate the direction or target and, unlike the previous module, has a more compact and reliable design. However, the laser diode, which consists of a base on which the laser crystal and the lid are located, as in the previous model, contacts the module case only with the front part of the base surface, which does not provide adequate heat removal for the laser diode, and thus reduces its life during continuous operating mode and limits the level of radiation power.

Кроме того, модуль имеет негерметичную конструкцию, что ограничивает его область применения.In addition, the module has an untight design, which limits its scope.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является лазерный модуль, содержащий полый цилиндрический корпус, в котором на одной оптической оси расположены оптическая система, закрепленная в держателе, ввинчивающимся в корпус с его передней стороны и лазерный диод с выводами, электронную схему управления лазерным диодом, которая электрически соединена с выводами лазерного диода, и заглушку, закрепленную со стороны задней торцевой поверхности корпуса. Лазерный диод представляет собой основание, на котором закреплен лазерный кристалл, закрытый крышкой. При этом корпус модуля является первым электрическим контактом для подачи питания на драйвер и лазерный диод, а в заглушке расположен второй электрический контакт (Патент США №5,121,188, МПК: H 01 L 23/04).Closest to the claimed utility model is a laser module containing a hollow cylindrical body, in which on one optical axis there is an optical system mounted in a holder screwed into the body from its front side and a laser diode with leads, an electronic control circuit of the laser diode, which is electrically connected to the terminals of the laser diode, and a plug fixed to the rear end surface of the housing. The laser diode is a base on which a laser crystal is mounted, closed by a lid. In this case, the module housing is the first electrical contact for supplying power to the driver and the laser diode, and the second electrical contact is located in the plug (US Patent No. 5,121,188, IPC: H 01 L 23/04).

Недостатком указанного устройства является также ограничение получения достаточного уровня мощности излучения и плотности выходной оптической мощности в лазерном луче для наблюдения и фиксации лазерного луча на больших расстояниях.The disadvantage of this device is the limitation of obtaining a sufficient level of radiation power and the density of the output optical power in the laser beam for observing and fixing the laser beam at large distances.

Задача предлагаемого решения заключается в повышении выходной оптической мощности и плотности выходной оптической мощности лазерного излучения.The objective of the proposed solution is to increase the output optical power and density of the output optical power of the laser radiation.

Техническим результатом является - существенное увеличение выходной оптической мощности излучения и плотности выходной оптической мощности в лазерном луче за счет создания в дальнем поле излучения суперпозиции лазерных лучей, определяемой степенью перекрытия сечений лучей от каждого модуля.The technical result is a significant increase in the output optical power of the radiation and the density of the output optical power in the laser beam due to the creation in the far field of the radiation of a superposition of laser beams, determined by the degree of overlap of the beam sections from each module.

Поставленная задача решается тем, что лазерное устройство для указания направления в виде лазерного модуля, представляющего собой размещенные в цилиндрическом корпусе, полупроводниковый лазерный диод, схему управления лазерным диодом и объектив, установленный с возможностью его перемещения вдоль оптической оси, согласно предлагаемому решению, содержит, по крайней мере, один дополнительный лазерный модуль, при этом каждый модуль размещен в теплоотводящем корпусе с возможностью вращения в нем модуля вокруг своей оси и его углового перемещения, все модули размещены в общем корпусе устройства, имеющем выходное окно, модули расположены с возможностью обеспечения максимальной плотности излучения.The problem is solved in that the laser device for indicating the direction in the form of a laser module, which is a semiconductor laser diode located in a cylindrical housing, a laser diode control circuit and a lens mounted with the ability to move along the optical axis, according to the proposed solution, contains at least one additional laser module, each module being placed in a heat sink housing with the possibility of rotation of the module in it around its axis and its angular transition rooms, all modules are located in a common device housing having an output window, the modules are located with the possibility of ensuring maximum radiation density.

Устройство содержит общую схему управления, соединенную со схемами управления лазерными диодами модулей.The device comprises a general control circuit connected to the control circuits of the laser diodes of the modules.

Количество модулей выбрано четным, при этом они расположены симметрично относительно продольной плоскости симметрии корпуса устройства.The number of modules is chosen even, while they are located symmetrically relative to the longitudinal plane of symmetry of the device casing.

Для обеспечения возможности вращения модуля с последующим закреплением в теплоотводящем корпусе, последний снабжен продольным разрезом и стягивающим крепежным элементом в верхней части.To enable rotation of the module with subsequent fixing in the heat sink housing, the latter is provided with a longitudinal section and a tightening fastener in the upper part.

Для обеспечения углового перемещения теплоотводящий корпус снабжен площадками, расположенными с противоположных сторон вдоль направления излучения, при этом в площадках выполнены отверстия, одно из которых - со стороны выхода излучения является осевым, а второе - регулировочным.To ensure angular displacement, the heat sink body is equipped with pads located on opposite sides along the radiation direction, while holes are made in the pads, one of which is axial from the output side of the radiation, and the second one is adjustment.

Корпус устройства снабжен системой нагрева.The body of the device is equipped with a heating system.

Корпус устройства снабжен внешним радиатором охлаждения.The device case is equipped with an external cooling radiator.

Выходное окно корпуса устройства расположено под углом к направлению излучения для исключения попадания отраженного излучения в лазерные модули.The output window of the device housing is located at an angle to the direction of radiation to prevent reflected radiation from entering the laser modules.

Корпус устройства снабжен разъемами для подключения блока питания.The device case is equipped with connectors for connecting the power supply.

Технический результат достигается за счет введения, по крайней мере, одного дополнительного лазерного модуля таким образом, что каждый модуль размещен в теплоотводящем корпусе с возможностью вращения в нем модуля вокруг своей оси и его углового перемещения, и все модули в устройстве расположены с возможностью обеспечения максимальной плотности излучения.The technical result is achieved by introducing at least one additional laser module in such a way that each module is placed in a heat sink housing with the possibility of rotation of the module in it around its axis and its angular movement, and all modules in the device are located with the possibility of ensuring maximum density radiation.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид лазерного устройства, на фиг.2 - общий вид лазерного модуля, закрепленного в теплоотводящем корпусе, на фиг.3 - лазерной устройство в продольном разрезе, на фиг.4, 5, 6 - блок лазерных модулей - вид сбоку (продольный разрез), сверху, спереди соответственно.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 a general view of a laser device is shown, in Fig. 2 is a general view of a laser module mounted in a heat sink housing, in Fig. 3 is a longitudinal section of a laser device, in Figs. 4, 5, 6 - block of laser modules - side view (longitudinal section), top, front, respectively.

Позициями на чертежах обозначены: 1 - блок лазерных модулей, 2 - схема управления лазерными модулями, 3 - нагреватель, 4 - блок контроля температуры, 5 - передняя крышка, 6 - выходное окно, 7 - герметизирующая прокладка, 8 - задняя крышка, 9 - электрический разъем, 10 - основание, 11 - корпус устройства, 12 - радиатор, 13 - теплоотводящий корпус, 14 - стакан (держатель линзы), 15 - цилиндрический корпус лазерного модуля, 16 - микрообъектив, 17 - схема управления лазерным диодом, 18 - лазерный диод, 19 - винт, 20 - регулировочное отверстие, 21 - пластина, 22 - винт, 23 - продольный разрез, 24 - стойка.The positions in the drawings indicate: 1 - laser module unit, 2 - laser module control circuit, 3 - heater, 4 - temperature control unit, 5 - front cover, 6 - output window, 7 - sealing gasket, 8 - rear cover, 9 - electrical connector, 10 — base, 11 — device case, 12 — radiator, 13 — heat sink body, 14 — glass (lens holder), 15 — cylindrical laser module case, 16 — micro lens, 17 — laser diode control circuit, 18 — laser diode, 19 - screw, 20 - adjustment hole, 21 - plate, 22 - screw, 23 - longitudinal time rez, 24 - a rack.

Лазерное устройство (Фиг.1 и Фиг.3) представляет собой корпус 11, состоящий из трех частей: передней крышки - 5, задней крышки - 8 и центральной части, сопрягающейся по форме с передней и задней крышками. В передней крышке 5 корпуса герметично закреплено выходное окно 6. На задней крышке герметично установлены электрические разъемы 9 для подачи напряжения питания и управляющих сигналов. В центральной части корпуса расположены: блок лазерных модулей 1, плата со схемой управления 2 лазерными модулями, нагреватель 3, блок контроля температуры 4, который может быть выполнен с функцией контроля напряжения питания лазерных модулей и основание 10, на котором расположены перечисленные элементы. Передняя 5 и задняя 8 крышки присоединены к центральной части корпуса через герметизирующие прокладки 7. При этом, выходное окно 6 на передней крышке расположено под углом к направлению излучения для исключения возможности попадания отраженного излучения от поверхности выходного окна в модули Снаружи к корпусу устройства крепится радиатор 12. Блок 1 (Фиг.4 - Фиг.6) содержит несколько лазерных модулей, размещающихся каждый в своем теплоотводящем корпусе 13 (Фиг.2), имеющем прямоугольное сечение. Корпус 13 выполнен с рифлением в верхней части (относительно стороны закрепления) для увеличения площади поверхности корпуса и соответственно наиболее эффективного обеспечения отвода тепла и продольным разрезом 23 (Фиг.6) в верхней части, обеспечивающим свободное вращение лазерного модуля внутри теплоотводящего корпуса 13. Для закрепления лазерного модуля в теплоотводящем корпусе 13 служит винт 22, который стягивает разделенные продольным разрезом верхние части корпуса и зажимает лазерный модуль в теплоотводящем корпусе 13. Лазерный модуль (Фиг.4) в свою очередь состоит из цилиндрического корпуса 15 и расположенных внутри него лазерного диода 18, содержащего встроенный фотодиод обратной связи и излучающий кристалл, генерирующий свет, например, в видимом диапазоне, микрообъектива 16, состоящего из одной или более линз, закрепленных в стакане 14, и формирующего лазерное излучение в пучок заданной формы, и схемы управления 17 лазерным диодом 18, представляющей собой сформированную, например, на поликоровой плате электрическую схему, поддерживающую постоянную мощность излучения лазерного диода 18. В торце задней части корпуса 15 выполнено отверстие, в котором с помощью герметизирующего элемента закреплены провода, соединяющие лазерные модули либо с разъемом 9 на задней крышке 8 либо со схемой управления 2. Теплоотводящие корпуса 13 устанавливаются на пластину 21. Теплоотводяший корпус 13 для закрепления и обеспечения углового перемещения имеет площадки, расположенные с противоположных сторон вдоль направления излучения, при этом в площадках The laser device (Figure 1 and Figure 3) is a housing 11 consisting of three parts: the front cover - 5, the back cover - 8 and the Central part, mating in shape with the front and rear covers. An output window 6 is hermetically fixed in the front cover 5 of the housing. Electrical connectors 9 are tightly mounted on the back cover for supplying voltage and control signals. In the central part of the housing are located: a block of laser modules 1, a board with a control circuit for 2 laser modules, a heater 3, a temperature control unit 4, which can be performed with the function of controlling the supply voltage of the laser modules and a base 10 on which the listed elements are located. The front 5 and back 8 covers are connected to the central part of the case through sealing gaskets 7. At the same time, the exit window 6 on the front cover is located at an angle to the direction of radiation to exclude the possibility of reflected radiation coming from the surface of the exit window into the modules. A radiator 12 is attached to the device case Block 1 (Fig. 4 - Fig. 6) contains several laser modules, each located in its heat sink housing 13 (Fig. 2), which has a rectangular cross-section. The housing 13 is made with corrugation in the upper part (relative to the fixing side) to increase the surface area of the housing and, accordingly, the most efficient heat dissipation and a longitudinal section 23 (Fig.6) in the upper part, providing free rotation of the laser module inside the heat sink housing 13. For fixing the laser module in the heat sink housing 13 is a screw 22, which tightens the upper parts of the housing separated by a longitudinal section and clamps the laser module in the heat sink housing 13. The laser module (Figure 4), in turn, consists of a cylindrical body 15 and a laser diode 18 located inside it, containing an integrated feedback photodiode and emitting a crystal that generates light, for example, in the visible range, of a micro lens 16 consisting of one or more lenses mounted in the glass 14, and forming the laser radiation into the beam of a given shape, and the control circuit 17 of the laser diode 18, which is formed, for example, on a polycorin board electric circuit that maintains a constant laser radiation power diode 18. A hole is made in the end of the rear part of the housing 15, in which wires are connected using a sealing element that connect the laser modules either to the connector 9 on the back cover 8 or to the control circuit 2. The heat-removing cases 13 are installed on the plate 21. The heat-removing case 13 for fixing and ensuring angular displacement has platforms located on opposite sides along the direction of radiation, while in the areas

выполнены отверстия, одно из которых - со стороны выхода излучения является осевым для углового перемещения теплоотводящего корпуса, а второе отверстие 20 - регулировочным. Фиксация теплоотводящего корпуса 13 на пластине 21 происходит с помощью винтов 19. Расположение модулей выбрано максимально плотным с учетом необходимых условий отвода тепла и возможностей их перемещения при регулировке направления излучения. Максимальное количество лазерных модулей в устройстве может быть 10-12 и больше и определяется техническими задачами и технологическими возможностями. Минимальное количество модулей в устройстве может быть равно двум. Оптимальным количеством модулей с точки зрения применения такого устройства может быть 8 (восемь). Если количество лазерных модулей четное, то их располагают симметрично относительно продольной плоскости симметрии корпуса устройства, роль которой выполняет пластина 21. Количество модулей может быть нечетным, тогда оптимальным является такой вариант их расположения относительно продольной плоскости симметрии корпуса устройства, когда с одной стороны расположено на один модуль больше, чем с другой. Блок лазерных модулей 1 крепится к основанию 12 с помощью стоек 24. На стойках 24 устанавливают датчики температуры, сигналы от которых подаются на блок контроля температуры 4.holes are made, one of which, on the output side of the radiation, is axial for the angular displacement of the heat sink body, and the second hole 20 is adjustment. The fixing of the heat sink body 13 on the plate 21 is carried out using screws 19. The location of the modules is selected as dense as possible, taking into account the necessary conditions for heat removal and the possibilities of their movement when adjusting the radiation direction. The maximum number of laser modules in the device can be 10-12 or more and is determined by technical tasks and technological capabilities. The minimum number of modules in the device can be equal to two. The optimal number of modules from the point of view of using such a device can be 8 (eight). If the number of laser modules is even, then they are placed symmetrically with respect to the longitudinal plane of symmetry of the device casing, the role of which is played by the plate 21. The number of modules can be odd, then this arrangement is optimal with respect to the longitudinal plane of symmetry of the device casing, when it is located on one side the module is larger than the other. The laser module unit 1 is attached to the base 12 using racks 24. On the racks 24 install temperature sensors, the signals from which are fed to the temperature control unit 4.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На электронную схему управления 2 лазерными модулями через электрический разъем 9 и блок контроля температуры 4 подается напряжение питания и управляющие сигналы. Схема 2 распределяет и передает управляющие сигналы на схемы управления 17 в каждый модуль. Электронная схема 17 поддерживает постоянную мощность излучения лазерного кристалла, благодаря наличию обратной связи с фотодиодом. Обратная связь осуществляется следующим образом, например, при уменьшении мощности излучения вследствие нагревания лазерного кристалла происходит изменение тока фотодиода, электронная схема 17 увеличивает ток накачки, подаваемый на лазерный кристалл, пропорционально изменившемуся току фотодиода, уровень испускаемой оптической мощности увеличивается, оставаясь, таким образом, постоянным. Кроме поддержания заданного уровня оптической мощности лазерного диода 4 электронная схема управления 17 выполняет еще и защитные функции, отключая лазерный диод 18 при создании ситуации, способной привести к выходу его из строя. Выходящее из лазерного диода 18 излучение попадает в микрообъектив 16, который позволяет формировать пучок с заданными параметрами расходимости. Используя, например, коллимирующий объектив, состоящий из одной или нескольких линз, можно получить пучок с расходимостью порядка 0,5-2 мрад., представляющий собой в сечении круг или эллипс.The electronic control circuit 2 of the laser modules through the electrical connector 9 and the temperature control unit 4 is supplied with voltage and control signals. Circuit 2 distributes and transmits control signals to control circuits 17 in each module. The electronic circuit 17 maintains a constant radiation power of the laser crystal, due to the presence of feedback from the photodiode. Feedback is carried out as follows, for example, when the radiation power decreases due to heating of the laser crystal, the photodiode current changes, the electronic circuit 17 increases the pump current supplied to the laser crystal in proportion to the changed photodiode current, the level of emitted optical power increases, thus remaining constant . In addition to maintaining a given level of optical power of the laser diode 4, the electronic control circuit 17 also performs protective functions by turning off the laser diode 18 when creating a situation that can lead to its failure. The radiation emerging from the laser diode 18 enters the micro-lens 16, which makes it possible to form a beam with specified divergence parameters. Using, for example, a collimating lens consisting of one or several lenses, it is possible to obtain a beam with a divergence of the order of 0.5-2 mrad., Which is a circle or an ellipse in cross section.

Несколько лазерных модулей, расположенных согласно заявляемой конструкции, позволяют получить в дальнем поле излучения суперпозицию лазерных лучей с повышенной плотностью мощности, определяемой количеством лазерных модулей и степенью перекрытия сечений лучей от каждого модуля. Степень перекрытия сечений лучей зависит в свою очередь от угла расходимости излучения каждого модуля и угла расположения модулей (их оптических осей) относительно друг друга. Заявляемая конструкция обеспечивает возможность точной регулировки положения каждого модуля. Регулировка происходит в два этапа. По вертикальной координате положение оптических осей излучения модулей регулируется путем вращения каждого модуля вокруг своей оси в теплоотводящем корпусе 13, а по горизонтальной координате - угловым перемещением теплоотводящего корпуса 13 с последующим закреплением винтами 19 на пластине 21. При оптимальной регулировке лазерное устройство, изготовленное в соответствии с заявляемой конструкцией, способно генерировать луч света с расходимостью, намного меньшей значения в 1 мрад, складывающегося из расходимости отдельного лазерного модуля и расходимости оптических осей лазерных модулей в излучателе, и мощностью излучения в несколько сотен и более мВт в зависимости от используемых в лазерных модулях лазерных диодов 18. При этом плотность оптической мощности в лазерном луче будет по сравнению с известными аналогами как минимум в 0,5 N раз (где N количество лазерных модулей в устройстве) больше.Several laser modules arranged according to the claimed design make it possible to obtain a superposition of laser beams with a high power density in the far field of radiation, determined by the number of laser modules and the degree of overlap of the beam sections from each module. The degree of overlap of the ray sections depends in turn on the angle of divergence of the radiation of each module and the angle of the modules (their optical axes) relative to each other. The inventive design provides the ability to accurately adjust the position of each module. Adjustment takes place in two stages. The vertical coordinate of the position of the optical axes of the radiation of the modules is regulated by rotating each module around its axis in the heat sink body 13, and the horizontal coordinate by angular movement of the heat sink body 13 and then fastened with screws 19 on the plate 21. With optimal adjustment, the laser device made in accordance with by the claimed design, it is capable of generating a beam of light with a divergence much less than 1 mrad, consisting of the divergence of an individual laser mode For the divergence of the optical axes of the laser modules in the emitter and the radiation power of several hundred or more mW, depending on the laser diodes used in the laser modules 18. The optical power density in the laser beam will be at least 0.5 in comparison with the known analogues N times (where N is the number of laser modules in the device) more.

Кроме того, заявляемое устройство может работать как в непрерывном режиме, так и в импульсном.In addition, the inventive device can operate both in continuous mode and in pulsed mode.

Конструкция лазерного устройства обеспечивает широкий рабочий диапазон температур. Устройство может работать при +40°С, а при принудительном обдуве внешнего радиатора при +50°С. Имеющаяся в конструкции лазерного устройства система внутреннего обогрева работает в автоматическом режиме - включается при снижении температуры ниже +5°С и поддерживает это значение температуры внутри корпуса устройства до температуры окружающей среды - 40°С. В случае превышения абсолютных значений температур выше критических блок контроля температуры 4 отключает питание лазерных модулей.The design of the laser device provides a wide operating temperature range. The device can operate at + 40 ° C, and with forced blowing of an external radiator at + 50 ° C. The internal heating system available in the design of the laser device operates in automatic mode - it turns on when the temperature drops below + 5 ° C and maintains this temperature inside the device to an ambient temperature of 40 ° C. In case of exceeding the absolute temperature values above the critical temperature control unit 4 turns off the power of the laser modules.

В соответствии с заявляемой конструкцией было изготовлено лазерное устройство, содержащее восемь лазерных модулей, расположенных симметрично, как показано на Фиг.6. Корпус устройства изготавливался из дюралюминия и был подобен корпусу, используемому в термокожухах SVS26P. Корпус имел следующие габаритные размеры: 320×130×100 мм. Внешний радиатор, основание, пластина, теплоотводящие корпуса, стойки и корпуса модулей были изготовлены также из дюралюминия, как наиболее In accordance with the claimed design, a laser device was manufactured containing eight laser modules arranged symmetrically, as shown in Fig.6. The case of the device was made of duralumin and was similar to the case used in the SVS26P thermal casings. The case had the following overall dimensions: 320 × 130 × 100 mm. The external radiator, the base, the plate, the heat sink enclosures, racks and module housings were also made of duralumin, as the most

технологичного материала, имеющего высокую теплопроводность. Нагреватель проволочного типа закреплялся на основании и имел мощность тепловыделения порядка 100 Вт. Используемые лазерные диоды работали в видимом диапазоне спектра и имели длину волны излучения 635 нм. Микрообъектив состоял из двух линз. Мощность оптического излучения изготовленного образца составила 150 мВт, размер сечения луча на расстоянии 1 км был равен 0,8 м. Лазерное устройство было работоспособно в диапазоне температур от - 40°С до +45°С.technological material having high thermal conductivity. A wire-type heater was fixed on the base and had a heat dissipation power of about 100 watts. The laser diodes used worked in the visible range of the spectrum and had a radiation wavelength of 635 nm. The micro lens consisted of two lenses. The optical radiation power of the fabricated sample was 150 mW, the beam cross section at a distance of 1 km was 0.8 m. The laser device was operable in the temperature range from - 40 ° C to + 45 ° C.

Таким образом, заявляемая конструкция позволяет получить лазерное излучение с большой мощностью и, что самое главное, увеличить плотность оптической мощности в лазерном луче по сравнению с известными аналогами как минимум в 0,5 N раз (где N количество лазерных модулей в излучателе). Устройство отличается повышенной надежностью, т.к. выход из строя одного из модулей уменьшает мощность излучения всего устройства только на 1/N часть. Конструкция излучателя в целом является более устойчивой к климатическим воздействиям, при этом обеспечение герметичности корпуса и наличие системы нагрева в сочетании с автоматическим поддержанием заданной температуры корпуса при сильных отрицательных температурах расширяет области применения данной конструкции.Thus, the claimed design allows to obtain laser radiation with high power and, most importantly, to increase the density of optical power in the laser beam in comparison with known analogues at least 0.5 N times (where N is the number of laser modules in the emitter). The device is highly reliable because failure of one of the modules reduces the radiation power of the entire device by only 1 / N part. The design of the emitter as a whole is more resistant to climatic influences, while ensuring the tightness of the housing and the presence of a heating system in combination with the automatic maintenance of the set temperature of the housing at strong negative temperatures expands the scope of this design.

Claims

1. A laser device for indicating the direction in the form of a laser module, which is a semiconductor laser diode located in a cylindrical housing, a laser diode control circuit and a lens mounted to move along the optical axis, characterized in that it contains at least one an additional laser module, with each module placed in a heat sink housing with the possibility of rotation of the module in it around its axis and its angular movement, all modules are placed in a common housing e device with an exit window, the modules are arranged to ensure maximum radiation density.

2. The device according to claim 1, characterized in that it contains a General control circuit connected to the control circuit of the laser diode modules.

3. The device according to claim 1, characterized in that the number of modules is chosen even, while they are located symmetrically relative to the longitudinal plane of symmetry of the device casing.

4. The device according to claim 1, characterized in that to enable rotation of the module with subsequent fixing in the heat sink housing, the latter is provided with a longitudinal section and a tightening fastener in the upper part.

5. The device according to claim 1, characterized in that to ensure angular displacement, the heat sink body is equipped with platforms located on opposite sides along the radiation direction, while holes are made in the platforms, one of which is axial from the output side of the radiation, and the second adjusting.

6. The device according to claim 1, characterized in that the housing of the device is equipped with a heating system.

7. The device according to claim 1, characterized in that the housing of the device is equipped with an external cooling radiator.

8. The device according to claim 1, characterized in that the output window of the device body is located at an angle to the direction of radiation to prevent reflected radiation from entering the laser modules.

9. The device according to claim 1, characterized in that the housing of the device is equipped with connectors for connecting a power supply.