SU1549434A1

SU1549434A1 - Устройство дл стабилизации мощности лазерного излучени

Info

Publication number: SU1549434A1
Application number: SU884393968A
Authority: SU
Inventors: А.В. Паршин; В.И. Пшеничников; А.Е. Архипов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8769
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1992-08-07

Description

1 (6) 07.08.9. Вюл. V 29

(21)4393968/25 ,

(22)21.03.88

(72) А.В. Паршин, В.И. Пшеничников и А.Е. Архипов1 (53) 621.37Ь.8(088.8) (56) Измерение спектрально-частотных и коррел ционных параметров и характеристик лазерного излучени /Под ред. А.Ф. Коткжа. М., 982, с. 21-2.

Кирюников К.В. идр. Широкополосна система стабилизации мощности излучени сильноточного аргонового лазера. - ПТЭ, 1981, W 1, с. .

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ МОЩНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

(5/) Изобретение относитс к квантовой электронике и может быть использовано в системах накачки газовых лазеров , в частности ионных лазеров. Цель изобретени - повышение стабильности мощности излучени и надежности работы устройства. Цель достигаетс путем обеспечени выходного напр жени на первом операционном усилителе , св занном с датчиком мощности излучени , приблизительно равном опорному напр жению источника, подключен4- ном к второму операционному усилителю , который св зан с регулирующим элементом и с датчиком тока. Установка напр жени на неинвертирующем входе первого операционного усилител осуществл етс системой автоматического поддержани требуемого уровн напр жени , устанавливаемого цифроаналоговым преобразователем с помощью счетчика, управл емого операционными усилител ми , сравнивающими выходной сигнал от первого операционного усилител и источника напр жени . 1 ил.

Изобретение относитс к квантовой электронике и может быть использовано в системах накачки газовых лазеров, в частности ионных лазеров.

Цель изобретени - повышение стабильности мощности излучени и надежности работы устройства.

На чертеже представлена функциональна схема устройства дл стабилизации мощности лазерного излучени .

Устройство содержит регулирующий элемент 1 и датчик 2 тока, включенные последовательно с излучателем 3 и подключенные к источнику питани , первый Ц и второй 5 операционные усилители, датчик 6 мощности лазерного излучени , оптически св занный с излучателем 3 и подключенный к инвертирующему входу первого операционного усилител k, переключатель 7, подсоединенный к одному из его выводов первый источник 8 опорного напр жени , интегрирующий конденсатор 9 подключенный одним выводом к общей шине, а дру гим - к общему выводу переключател / и неинвертирующему входу второго операционного усилител 5, систему 10 автоматического поддержани требуемого уровн опорного напр жени на инвертирующем входе операционного усилител Ц в режиме стабилизации тока разр да излучател и схему 11 управлени переключателем.

Oi

-U

СО 4ь

го

10

is

Система 10 автоматического поддержани уровн опорного напр жени на , входе усилител Ц содержит цифроана- логовый преобразователь (ЦАП) 12, выход которого соединен с неинвертирующим входом усилител 4, реверсивный сметчик 13 св занный выходами с входами ЦАП 12, генератор 1 импульсов, логическую схему 2И 15 и логическую с схему ЗИ 16, причем схема 2И 15 одним входом соединена с выходом генератора 1, вторым входом через инвертор 17 подключена к выходу схемы ЗИ 16, выход схемы 2И 15 соединен со счетным входом счетчика 13j выход схемы ЗИ 16 подключен к схеме управлени переключателем 11. Кроме тбго, система 10 содержит четыре операционных усилител 18 - 21 и три источника 22 - 24 опор- 20 ного напр жени , при этом к входам третьего операционного усилител 18 подключены второй и общий выводы пе-. реключател 7 выход третьего операционного усилител 18 св зан с неин- 25 вертирующими входами четвертого 19 и п того 20 операционных усилителей и с инвертирующим входом шестого операционного усилител 21, неинвертирующий вход которого и инвертирующий JQ вход п того операционного усилител 20 соединены с выходами соответственно второго 22 и третьего 23 рззнопо- л рных источников опорного напр же.- ни „ Выходы п того 20 и шестого 21 операционных усилителей и входна клемма источника 25 строб-сигнала подключены к входам второй схемы ЗИ 16. Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Яри стабилизации разр дного тока (состо ние переключател 7 показано на чертеже) осуществл етс косвенна стабилизаци мощности лазерного излу35

40

поступлении на его счетный вход импульсов с генератора 1 через схему 2И 15. Направление счета определ етс уровнем сигнала (логический. О или 1) на входе Направление счета, который вырабатываетс усилителем 19 в зави- симости от знака сравнени опорного напр жени первого источника 8 и выходного напр жени с первого операционного усилител kt отрабатывающего сигнал с датчика 6 мощности излучени . Сравнение осуществл етс на третьем операционном усилителе 18. За напр жением сравнени осуществл етс контроль детектором нулевой зоны на усилител х 20, 21. Если сигнал сравнени с третьего усилител 18 находитс в интервале опорных напр жений источников 22, 23 опорного напр жени , на выходах операционных усилителей 20, 21 образуетс высокий уровень напр жени . При этом условии поступление на третий вход схемы ЗИ 16 стробирующего импульса с входной клеммы источника 23 опорного напр жени приводит к включению схемы 11 управлени переключателем . Уровень напр жени источников 22 и 23 опорного напр жени определ ет допустимую разность выходного напр жени первого операционного усилител и первого источника опорного напр жени , котора не вызывает резких перепадов на входе второго операционного усилител 5« Одновременно этот сигнал через инвертор 17 и схему 2И 15 приводит к прекращению счета по входу С и фиксации двоичного кода на выходе реверсивного счетчика 13. Конденсатор 9 устран ет возможные всплески напр жени управлени в момент коммутации переключател 7.

Таким образом, одновременно со стабилизацией тока разр да отрабатывачени за счет стабильности тока через етс сигнал управлени дл стабилизаизлучатель 3 с помощью регулирующего элемента 1, управл емого операционным усилителем 5. Управление осуществл етс сигналом сравнени опорного напр жени с источника 8 и сигнала с датчика 2 тока.

Одновременно на входе первого опе- оаиионного усилител k формируетс опорное напр жение из четвертого источника 2 опорного напр жени . Формирование осуществл етс в соответст вии с двоичным ходом, поступающим на ЦАП 12 из счетчика 13. Изменение со- держимого счетчика 13 происходит при

SO

.55

ции мощности излучени первым операционным усилителем Ц, Вс кий раз при изменении величины напр жени источника 8 опорного напр жени дл регулировки выходной мощности лазерного излучени система 10 автоматически устанавливает опорное напр жение на неинвертирующем входе первого усилител k таким, чтоб его выходное напр жение сравн лось с напр жением, установленным на выходе источника 8 опорного напр жени . Точность установки этих напр жений выбираетс из условий допустимых уровней перегрузки.

0

s

0 5 JQ 35

40

Таким образом, одновременно со стабилизацией тока разр да отрабатыва

SO

55

Это позвол ет при переключении в режим стабилизации по мощности излучени не измен ть режим работы регулирующего элемента 1 при переключении, исключить перегрузки. Переход в режим стабилизации тока осуществл етс сн тием высокого уровн с входа Строб источника 23 опорного напр жени .

Применение предлагаемого устройст- ва позвол ет за счет устранени перегрузки отдельных элементов газового лазера в переходных режимах работы повысить стабильность мощности излучени и надежность газовых лазеров.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл стабилизации мощности лазерного излучени , содержащее регулирующий элемент и датчик тока, включенные последовательно с излучателем , первый и второй операционные усилители, датчик мощности лазерного излучени , оптически св занный с излучателем и подключенный к инвертирующему входу первого операционного усилител , переключатель, к первому из выводов которого подключен первый источник опорного напр жени , интегрирующий конденсатор, включенный между общей шиной и вторым выводом переключател , соединенного с неинвертирую-- щим входом второго операционного усилител , выход которого соединен с управл ющим входом регулирующего элемен-35 соединены с входом цифроаналогового

та, а неинвертирующии вход - с датчиком тока, другой вывод переключател соединен с выходом первого операционного усилител , отличающеес тем, что, с целью повышени вател соединен с четвертым источни- бильности мощности излучени и надеж- ком опорного напр жени .

g

0

5

0

5

ности работы устройства, в нег введены цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, генератор импульсов , схемы 2И и ЗИ, инвертор, второй, третий и четвертый источники опорного напр жени , схема управлени переключателем , дополнительно четыре операционных усилител и источник строб-сигнала , при этом с входами третьего операционного усилител соединены первый и второй выводы переключател , выход третьего усилител соединен с неинвертирующим входом четвертого и п того операционных усилителей и с инвертирующим входом шестого усилител , неинвертирующий вход которого и инвертирующий вход п того операционного усилител соединены соответственно с положительным выводом второго и отрицательным выводам третьего источников опорного напр жени выводы п того и шестого усилителей и входна клемма источника строб-сигнала через схему ЗИ соединены со схемой управлени пере- кфочателем и с входом инвертора, выход которого и выход генератора импульсов через схему 2И подсоединены к сметному входу реверсивного счетчика , вход Направление счета которого соединен с выходом четвертого операционного усилител , соединенного инвертирующим входом с общей шиной , а выходы реверсивного счетчика

преобразовател , соединенного выходом с неинвертирующим входом первого операционного усилител , дополнительный вход цифроаналогового преобразо