FI75696B - Saett att uppraetthaolla en foerutbestaemd lobriktning vid en laserpulssaendare jaemte anordning foer utfoerande av saettet. - Google Patents

Description

1 75696 Sätt att upprätthälla en förutbestämd lobriktning vid en laserpulssändare jämte anordning för utförande av sättet 5 Föreliggande uppfinning avser ett sätt att upp rätthälla en förutbestämd lobriktning vid en laserpulssändare med dels en laserresonator, som innefattar en laserstav med ett roterande prisma vid sin ena ände och en utgängsspegel vid sin andra ände, och dels en blixt-10 lampa, som tänds för avgivande av en blixtpuls för pump-ning av laserstaven jämte en anordning för utförande av sättet.

Vid en laserpulssändare förflyttas lobriktningen dels pä grund av variationer i omgivningens temperatur 15 och dels pä grund av äldring av blixtlampan och laser-resonatorn. Aldringen kan visa sig i form av exempelvis en beläggning av laserresonatorna optiska ytor.

Variationer i omgivningens temperatur har hittills kompenserats med hjälp av termistorer för ändring av den 20 av blixtlampan avgivna pumpenergin i beroende av tempe-raturen.

Lobriktningsförflyttningen tili följd av blixtlam-pans och/eller laserresonatorns äldring har man hittills ej kunnat kompensera.

25 Ändamälet med föreliggande uppfinning bestär i att ästadkomma ett sätt och en anordning för kompensering för lobriktningens förflyttning bäde tili följd av temperatur-variationer och äldring av blixtlampan och laserresonatorn.

Detta ästadkommes genom att sättet och anordningen 30 enligt uppfinningen erhällit de i patentkraven angivna kännetecknen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvis-ning tili bifogade ritning, pä vilken fig 1 visar en första utföringsform av en anordning 35 enligt uppfinningen, 2 75696 fig 2 visar en andra utföringsform av anordningen enligt uppfinningen och fig 3 visar en tredje utföringsform av anordningen enligt uppfinningen.

5 Fig 1 visar en laserpulssändare med en första ut föringsform av anordningen enligt uppfinningen för upp-rätthällande av en förutbestämd lobriktning frän laserpuls-sändaren. Denna innefattar dels en laserresonator, sora i sin tur innefattar en laserstav 1 med ett roterande pris-10 ma 2 vid sin ena ände och en utgängsspegel 3 vid sin andra ände, och dels en blixtlampa 4, som tänds med njälp av en tändkrets för avgivande av en blixtpuls för pumpning av laserstaven 1 med ljusenergi i och för alstring av en laserpuls frän laserresonatorn. Blixtpulsenergin erhälles 15 frän en med blixtlampan 4 paralleilkopplad kondensator Cl, som laddas tili önskad spanning, exempelvis lkV, med hjälp av ett högspänningsaggregat 5. I serie med blixtlampan 4 och kondensatorn Cl är en drossel L inkopplad. Tändkret-sen för tändning av blixtlampan 4 är i och för sig känd 20 och innefattar en längs blixtlampan 4 gäende triggträd 6, som är ansluten tili den ena änden av sekundärlindningen 7 av en transformator, vars primärlindning 8 i serie med en kondensator C2 är parallellkopplad med en tyristor 9 mellan jord och en icke närmare visad likspänningskälla 25 positiva pol. Blixtlampan 4 tänds genom att tyristorn 9 triggas medelst en puls over dess styre 10, varvid en tänd-puls uppträder pä triggträden 6. I och med att blixtlampan tänds, börjar kondensatorn Cl urladdas genom blixtlampan 4 och drosseln L och börjar blixtpulsen uppträda.

30 Vid den i fig 1 visade utföringsformen antages tyristorns 9 styre 10 vara anslutet tili en triggkrets 11 som mottager information beträffande triggtidpunkten frän en givare 12, exempelvis en avkänningsspole, i be-roende av det roterande prismats 2 vridningsläge. Prismat 35 är i detta fall försett med en icke visad permanentmagnet, som avkännes av spolen. Avsikten är att blixtpulsen frän

II

3 75696 blixtlainpan 4 skall uppträda när de optiska axlarna sam-manfaller för de i laserresonatorn ingäende elementen dvs laserstaven 1, det roterande prismat 2 och utgängs-spegeln 3.

5 Säsom inledningsvis omnämndes kan laserpulssända- rens lobriktning ändras tili följd av att blixtlampan och/eller de i laserresonatorn ingäende komponenterna äldras. Härvid ändras givetvis laserpulssändarens arbets-punkt. För att kompensera för denna ändring av laserpuls-10 sändarens arbetspunkt föresläs enligt föreliggande upp-finning att man mäter lobens avvikelse frän den förutbe-stämda lobriktningen och i beroende av avvikelsens storlek och polaritet justerar laserpulssändarens arbetspunkt tili en mot den förutbestämda lobriktningen svarande, förut-15 bestämd arbetspunkt. I fig 1, 2 och 3 visas tre olika ut-föringsformer av en anordning för utförande av denna jus-tering av laserpulssändarens arbetspunkt.

Gemensamt för de tre olika utföringsformerna är de med 13-18 betecknade organen för mätning av avvikelsens 20 storlek och polaritet. Med 13 betecknas en sträldelare för avlänkning av del av laserijusknippet A i riktning mot en konvex lins 14, i vars fokus ett takkantsprisma 15 är placerat för avlänkning av var sin del av det in-fallande ljusknippet i riktning mot var sin fotodetektor 25 16 respektive 17, vilka är anordnade att avge var sin ut- signal i beroende av den mot respektive detektor infallan-de ljusmängden. Takkantsprismat 15 är sä placerat att var sin halva av det infallande ljusknippet avlänkas när lobriktningen överensstämmer med den förutbestämda lobrikt-30 ningen. I detta fall blir utsignalerna frän detektorerna 16 och 17 lika Stora. Detta fastställes vid den visade utfö-ringsformen med hjälp av en tili de bäda detektorerna 16 och 17 ansluten operationsförstärkare 18, som är anord-nad att avge en utsignal i beroende av storleken och pola-35 riteten och polariteten av skillnaden mellan signalerna frän detektorerna 16 och 17.

4 75696

Vid de i fig 1, 2 och 3 visade utföringsformerna av anordningen enligt uppfinningen utnyttjas operations-förstärkarens 18 utsignal pä tre olika sätt för att jus-tera laserpulssändarens arbetspunkt till en arbetspunkt 5 som motsvarar den önskade, förutbestämda lobriktningen.

Vid den i fig 1 visade utföringsformen justeras laserpulssändarens arbetspunkt genom att blixtpulsens energi ändras. Detta astadkommes genom att kondensatorn Cl laddas till en högre eller lägre spanning med hjälp av 10 högspänningsaggregatet 5 i motsvarighet till storleken av utsignalen frän operationsförstärkaren 18. Högspänningsaggregatet 5 styrs säledes frän operationsförstärkaren 18.

I och med att blixtpulsens energi exempelvis ökas, ökar även pumpenergin till laserstaven 1, varigenom lobrikt-15 ningen frän laserpulssändaren ändras. Laserpulssändarens arbetspunkt kommer härigenom att förskjutas tili den arbetspunkt, som svarar mot den förutbestämda lobriktningen När arbetspunkten intagit sitt förutbestämda läge kommer lobriktningen att överensstämma med den förutbestämda lob-20 riktningen och skillnaden mellan detektorernas 16 och 17 utsignaler att vara lika med noll.

Vid den i fig 2 visade utföringsformen är en styr-bar fördröjningskrets 19 inkopplad mellan givaren 12 och triggkretsen 11. Fördröjningskretsen 19 är ansluten tili 25 operationsförstärkarens 18 utgäng och anordnad att styra triggningen av tyristorn 9 sä att blixtlampan 4 pumpar laserstaven 1 i rätt ögonblick dvs dä det roterande prismat 2 och utgängsspegeln 3 bildar en laserresonator till-sammans med laserstaven 1. Tändningen av blixtlampan 4 30 styrs säledes vid utföringsformen enligt fig 2 i beroende av det roterande prismats 2 vridningsläge.

Vid den i fig 3 visade utföringsformen är operationsförstärkaren 18 ansluten tili en stegmotor 20, vars utgängsspegeln 3 i motsvarighet tili operationsförstärkarutsigna-35 lens storlek och polaritet. I detta fall förändrar man säledes laserresonatorns optiska axel genom ändring av ut- 5 75696 gängsspegelns 3 optiska axel. Det är givetvis möjligt att istället ändra laserstavens 1 och det roterande pris-mats 2 optiska axel för justering av lobriktningen.

För fackmannen torde det vara uppenbart att lobens 5 avvikelse frän den förutbestämda lobriktningen kan mätäs pä flera olika sätt även om en enda utföringsform av själva mätkretsen beskrivits. I stället för takkant-prismat 15 och fotodetektorerna 16 och 17 kan man exempel-vis använda en tvädelad, pian fotodetektor, som är sä pla-10 cerad att de bäda delarna mottager var sin halva av det medelst linsen 14 fokuserade ljusknippet sä länge som lobriktningen överensstämmer med den förutbestämda lobriktningen .

Claims (10)

1. 75696
2. 1. Sätt att upprätthälla en förutbestämd lobrikt-ning vid en laserpulssändare med dels en laserresonator, 5 som innefattar en laserstav (1) med ett roterande prisma (2) vid sin ena ände och en utgängsspegel (3) vid sin and-ra ände, och dels en blixtlampa (4), som tänds för avgi-vande av en blixtpuls för pumpning av laserstaven (1), varvid man mäter lobens avvikelse frän den förutbestämda 10 lobriktningen och alstrar en signal vars storlek och po-laritet anger nämnda avvikelse, kännetecknat därav, att nämnda signal aktiverar tändkretsar för blixt-lampan (4), för att ändra egenskaperna hos nämnda blixtpuls, varigenom laserpulssändarens arbetspunkt ändras tili 15 en mot den förutbestämda lobriktningen svarande, förutbestämda arbetspunkt.
3. 2. Sätt enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att laserpulssändarens arbetspunkt justeras genom ändring av blixtpulsens energi. 20 3. Sätt enligt patentkravet 1, känneteck nat därav, att laserpulssändarens arbetspunkt justeras genom ändring av blixtlampans tändingstidpunkt i beroende av det roterande prismats (2) vridningsläge.
4. 4. Sätt enligt patentkravet 1, känneteck-25 n a t därav, att laserpulssändarens arbetspunkt justeras genom ändring av laserresonatorns optiska axel.
5. 5. Sätt enligt patentkravet 4, kännetecknat därav, att laserresonatorns optiska axel ändras genom ändring av antingen utgängsspegelns (3) eller laser- 30 stavens (1) eller det roterande prismats (2) optiska axel.
6. 6. Anordning för upprätthällande av en förutbestämd lobriktning vid en laserpulssändare med dels en laserresonator, som innefattar en laserstav (1) med ett roterande prisma (2) vid sin ena ände och en utgängsspegel (3) vid 35 sin andra ände, och dels en blixtlampa (4), som är anord- II 75696 nad att medelst tändkretsar (6, 7, 8, 9, C2) tändas för avgivande av en blixtpuls för pumpning av laserstaven (1), och en mätkrets (13-18), anordnad att mätä lobens avvikel-se fran den förutbestämda lobriktningen och avge en mot 5 avvikelsens storlek och polaritet svarande signal, kanne tecknad aven justeringskrets (5; 19; 20), som är anordnad att i beroende av denna signal styra blixtlampans (4) tändkretsar (6, 7, 8, 9, C2) för att för-ändra blixtpulsens egenskaper sä att laserpulssändarens 10 arbetspunkt ändras till en mot den förutbestämda lobriktningen svarande, förutbestämd arbetspunkt.
7. 7. Anordning enligt patentkravet 6, känne-tecknad därav, att justeringskretsen (5) är anordnad att justera laserpulssändarens arbetspunkt genom änd- 15 ring av blixtpulsens energi.
8. 8. Anordning enligt patentkravet 6, känne-tecknad därav, att justeringskretsen (19) är anordnad att justera laserpulssändarens arbetspunkt genom änd-ring av blixtlampans (4) tändningspunkt i beroende av det 20 roterande prismats (2) vridningsläge.
9. 9. Anordning enligt patentkravet 6, känne-tecknad därav, att justeringskretsen (20) är anordnad att justera laserpulssändarens arbetspunkt genom änd-ring av laserresonatorns optiska axel.
10. 10. Anordning enligt patentkravet 10, känne- tecknad därav, att justeringskretsen (20) är anordnad att justera antingen utgangsspegelns (3) eller laser-stavens (10) eller det roterande prismats (2) optiska axel. 75696