NO164147B - Fremgangsm te fo opprettholde en forutbestemt lobreg ved en laserpulssender, samt anordning for utfoerelse avfremgangsm ten. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å opprettholde én forutbestemt lobretning ved en laserpulssender, av den art som er definert i den innledende del av det vedføyde patentkrav 1.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning for opprettholdelse av en forutbestemt lobretning ved en laserpulssender, slik denne er definert i den innledende del av det vedføyde patentkrav 4.

Fra US patentskrift 3.579.140 er der kjent et apparat for opprettholdelse av en forutbestemt lobretning i en laserpulssender, omfattende en laserresonator og en målekrets for måling av avviket hos loben fra den forutbestemte lobretning og levering av et feilsignal svarende til størrelse og polaritet hos avviket. Dette signal har til formål å bringe resonatorspeilene på linje med hverandre. Fra Electronic Engineering, vol. 40, no. 481, mars 1968, s. 120-122 er der kjent en laserpulssender med en laserresonator omfattende en laserstav med et roterende prisme ved den ene ende og et utgangsspeil ved den annen ende, samt en blitzlampe som er innrettet til å bli tent for utsendelse av en blitzpuls for pumping av laserstaven. Ved en laserpulssender kan lobretningen forskyves på grunn av variasjoner i den omgivende temperatur, og på grunn av aldring ved lampen og laserresonatoren. Aldring kan vise seg f.eks. i form av et belegg på de optiske flater av laserresonatoren.

Variasjoner i omgivelsestemperatur er hittil blitt kompen-sert ved hjelp av termistorer for endring av den av blitzlampen avgitte pumpeenergi som reaksjon på temperaturen.

Hittil har det ikke vært mulig å kompensere det avvik hos lobretningen som skyldes aldring ved lampen og/elier laserresonatoren .

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte og en anordning for kompensasjon av det avvik hos lobretningen som skyldes temperaturvariasjoner og aldring ved blitzlampen og laserresonatoren.

Dette oppnår man ved den fremgangsmåte og den anordning som i henhold til oppfinnelsen er definert i de karakteriserende deler av henholdsvis patentkrav 1 og 4.

Spesielle utførelsesformer for oppfinnelsen fremgår av de trekk som gjenfinnes i de øvrige patentkrav.

Oppfinnelsen beskrives nærmere nedenfor under henvisning til den vedlagte tegning, på hvilken figur 1 viser en første ut-førelsesform av en anordning ifølge oppfinnelsen, og figur 2 viser en andre utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen.

Figur 1 viser en laserpulssender med en første utførelses-form av anordningen ifølge oppfinnelsen for opprettholdelse av en forutbestemt lobretning fra laserpulssenderen. Denne innbefatter dels en laserresonator, som i sin tur innbefatter en laserstav 1 med et roterende prisme 2 ved sin ene ende og et utgangsspeil 3 ved sin andre ende, og dels en blitzlampe 4 som tennes med hjelp av en tennkrets for avgivelse av en blitzpuls for pumping av laserstaven 1 med lysenergi for frembringelse av en laserpuls fra laserresonatoren. Blitzpulsenergien oppnås fra en med blitzlampen 4 parallellkoblet kondensator C1, som lades til ønsket spenning, eksem-pelvis 1kV, ved hjelp av et høyspenningsaggregat 5. I serie med blitzlampen 4 og kondensatoren C1 er en drossel L innkoblet. Tennkretsen for tenning av blitzlampen

4 er i og for seg kjent og innbefatter en langs blitzlampens 4 forløpende triggertråd 6 som er tilkoblet til den ene enden av sekundærviklingen 7 av en transformator, hvis primærvikling 8 serie med en kondensator C2 er parallellkoblet med en tyristor 9 mellom hord og en ikke nærmere vist likespenningskildes positive pol. Blitzlampen 4 tennes ved at tyristoren 9 trigges ved hjelp av en puls over dens styreelektrode 10, hvorved en tennpuls opptrer på trigger-tråden 6. I og med at blitzlampen tennes, begynner kondensatoren C1 å utlades gjennom blitzlampen 4 og drosselen L og blitzpulsen begynner å opptre.

Ved den i figur 1 viste utførelsesform antas tyristorens 9 styreelektrode 10 å være tilkoblet en triggerkrets 11 som mottar informasjon hva angår triggingstidspunktet fra en giver 12, eksempelvis en avfølingsspole, i avhengighet av det roterende prismets 2 dreiestilling. Prismet er i dette tilfellet forsynt med en ikke vist permanentmagnet, som av-føles av spolen. Hensikten er at blitzpulsen fra blitzlampen 4 skal opptre når de optiske aksene sammenfaller for de i laserresonatoren inngående elementer, dvs. laserstaven 1, det roterende prismet 2 og utgangsspeilet 3.

Slik det innledningsvis ble nevnt kan laserpulssenderens lobretning endres som følge av at blitzlampen og/eller de i laserresonatoren inngående komponenter aldres. Herved endres selvfølgelig laserpulssenderens arbeidspunkt. For å kompensere for denne endring av laserpulssenderens arbeidspunkt, foreslås det ifølge foreliggende oppfinnelse at man måler lobens avvikelse fra den forutbestemte lobretningen og i avhengighet av avvikelsens størrelse og polaritet justerer laserpulssenderens arbeidspunkt til et til den forutbestemte lobretningen svarende, forutbestemte arbeidspunkt. I figur 1 og 2 vises to ulike utførelsesformer av en anordning for ut-førelse av denne justering av laserpulssenderens arbeidspunkt .

Felles for de to ulike utførelsesformer er de med henvis-ningstallene 13-18 betegnede organer for måling av avvikelsens størrelse og polaritet. Med 13 betegnes en stråledeler for avgrening av en del av laserlysknippet A i retning mot en konveks linse 14, i hvis fokus et trekantprisme 15 er plassert for avgrening av hver sin del av det innfallende lysknippet i retning mot hver sin fotodetektor 16 respektive 17, hvilke er anordnet til å avgi hvert sitt ut-signal i avhengighet av den til respektive detektor innfallende lys-mengde. Prismet 15 er således plassert at hver sin halvdel av det innfallende lysknippet avgrenes når lobretningen overensstemmer med den forutbestemte lobretningen. I dette tilfellet blir ut-signalene fra detektoren 16 og 17 like store. Dette fastslås ved den viste utførelsesformen med hjelp av en til de to detektorene 16 og 17 tilkoblede opera-sjonsforsterker 18, som er anordnet til å avgi et ut-signal i avhengighet av størrelsen og polariteten av forskjellen mellom signalene fra detektorene 16 og 17.

Ved de i fig. 1 og 2 viste utførelsesformer av anordningen ifølge oppfinnelsen utnyttes operasjonsforsterkerens 18 ut-signal på tre ulike måter for å justere laserpulssenderens arbeidspunkt til et arbeidspunkt som tilsvarer den ønskede, forutbestemte lobretningen.

Ved den i figur 1 viste utførelsesform justeres laserpulssenderens arbeidspunkt ved at blitzpulsens energi endres. Dette tilveiebringes ved at kondensatoren C1 lades til en høyere eller lavere spenning med hjelp av høyspenningsaggre-gatet 5 tilsvarende størrelsen av ut-signalet fra operasjonsforsterkeren 18. Høyspenningsaggregatet 5 styres således fra operasjonsforsterkeren 18. I og med at blitzpulsens energi eksempelvis økes, øker også pumpeenergien til laserstaven 1, hvorved lobretningen fra laserpulssenderen endres. Laserpulssenderens arbeidspunkt vil herved bli for-skjøvet til det arbeidspunkt som tilsvarer den forutbestemte lobretningen. Når arbeidspunktet har inntatt sin forutbestemte posisjon vil lobretningen overensstemme med den forutbestemte lobretningen og forskjellen mellom detektorens 16 og 17 ut-signaler vil bli lik null.

I den i figur 2 viste utførelsesform er en styrbar forsink-elseskrets 19 innkoblet mellom giveren 12 og triggerkretsen 11. Forsinkelseskretsen 19 er tilkoblet operasjonsforsterkerens 18 utgang og anordnet til å styre triggingen av tyristoren 9, slik at blitzlampen 4 pumper laserstaven 1 i rik-tig øyeblikk, dvs. når det roterende prismet 2 og utgangsspeilet 3 danner en laserresonator sammen med laserstaven 1. Tenningen av blitzlampen 4 styres således ved utførelsesfor-men ifølge figur 2 i avhengighet av det roterende prismets 2 dreiestilling.

For fagmannen burde det være åpenbart åt lobretningens avvikelse fra den forutbestemte lobretning kan måles på flere ulike måter selv om kun en utførelsesform av selve målekret-sen er blitt beskrevet. I stedet for trekantprismet 15 og fotodetektorene 16 og 17 kan man eksempelvis anvende en to-delt, plan fotodetektor som er således plessert at de to delene mottar hver sin halvdel av det ved hjelp av linsen 14 fokuserte lysknippet så lenge som lobretningen overrensstem-mer med den forutbestemte lobretningen.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å opprettholde en forutbestemt lobretning ved en laserpulssender omfattende en laserresonator med en laserstav (1) med et roterende prisme (2) ved sin ene ende og et utgangsspeil (3) ved sin annen, samt en blitzlampe (4) som tennes for å avgi en blitzpuls for pumping av laserstaven (1), samt organer (13-18) for måling av lobens avvikelse fra den forutbestemte lobretning og for fremskaf-felse av et signal med størrelse og polaritet som indikerer nevnte avvik, karakterisert ved at signalet påvirker tennkretser for blitzlampen for endring av en egenskap hos blitzpulsen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at blitzpulsens energi styres av nevnte signal.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at tenningstidspunktet for blitzlampen i forhold til den normale posisjon av det roterende prisme blir styrt ved hjelp av nevnte signal.

4. Anordning for opprettholdelse av en forutbestemt lobretning ved en laserpulssender omfattende en laserresonator med en laserstav (1) med et roterende prisme (2) ved sin ene ende og et utgangsspeil (3) ved den annen, samt en blitzlampe (4) som er innrettet til å tennes for avgivelse av en blitzpuls for pumping av laserstaven (1), samt en målekrets (13-18) for måling av lobens avvikelse fra den forutbestemte lobretning og avgivelse av et feilsignal svarende til stør-relse og polaritet hos avviket, karakterisert ved en justeringskrets (5, 19) for styring av tennkretsen for blitzlampen (4) for endring av en egenskap hos blitzpulsen.

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at justeringskretsen er innlemmet i høyspenningskretsen (5) for endring av blitzpulsens energi.

6. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved en justeringskrets (19) som er innrettet til å modifisere tenntidspunktet for blitzlampen (4) som reaksjon på dreiestillingen hos det roterende prisme (2).