SE450439B - Optisk anordning for alstring av ett kollimerat ljusknippe - Google Patents

Description

450 439 s 2 interferometriprincipen och vid många andra användningar.

I en fördelaktig utföringsfor av det optiska systemet enligt uppfinningen innefattar den rörformiga hållaren på sin inre yta åtminstone tre kanter vars överdelar är noggrant anordnade på en cirkulär cylinders yta för noggrann radial inreglering av åtminstone linssystemet. Härigenom uppnås att linssyste- met och andra tänkbara komponenter i det optiska systemet kan inregleras mycket noggrant i hållaren även i radial riktning.

I en annan utföringsform av det optiska systemet enligt uppfinningen i vilket även en cylinderlins används, vilken är anordnad på den sidan av lins- systcnet som är belägen längst bort från halvledarlasern, är ett metallspärror- gan som har flikar anordnat, vilka fattar om cylinderlinsens periferiella delar på sådant sätt att cylinderlinsen innregleras tangentiellt då spärrorganet roteras.

Genom att använda en cylinderlins kan laserns astigmatism korrigeras.

Genom att rotera cylinderlinsen till rätt läge, ändras det ovala strålknippet till ett cirkulärt knippe. Spärrorganet med flikarna är ett praktiskt medel för justering av cylinderlinsen.

Spärrorganet kan fixeras med avseende på hållaren på ett flertal sätt. Det har visat sig vara särskilt fördelaktigt att konstruera spärrorganet som en metallring och hållaren som ett metallrör, varvid hållaren vid läget för spärr- organet innefattar åtminstone tre blindhål, vilkas kvarvarande materialrester smälts medelst upphettningsmedel i form av en laserpuls och efter stelning bil- dar en fog mellan hällaren och spärrorganet. Som ett resultat härav ästadkommes en bestående fixering av nwcket hög kvalitet, och vars läge är nycket noggrant inreglerat.

Efter inreglering av spärrorganet, kan linssystemet och halvlederlasern placeras mycket noggrant medelst tryck som utövas av det elastiska elementet.

Det kan vana fördelaktigt att permanent inreglera nämnda läge och inte låta det bero av enipermanent god verkan från fjädertrycket och inte låta det influeras av externa krafter. För detta ändamål kan, enligt en utföringsform av uppfin- ningen, ett ringformigt metallelement anordnas mellan linssystemet och halv- ledarlasern, varvid hållaren i läget för det ringformiga elementet innefattar åtminstone tre blindhål, vilkas kvarvarande materialrester smälts medelst upp- fe. hettningsmedel i form av en laserpuls och efter stelning bildar enn fog mellan hållaren och det ringformiga metallelementet. < Fastän hållaren, spärrorganet och det ringformiga elementet kan formas 450 439 td utav viiket materiai som heist, består dessa deiar företrädesvis av en metaiï, exempelvis aiuminium. Härigenom tiiises att det optiska systemet som en gång inregierats exakt stannar kvar i nämnda ïäge, så att inga inbördes spänningar uppkommer i händeise av temperaturvariationer, och att materiaiet har tiiiräck- 1ig styvhet för att förhindra variation i det inbördes iäget.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hänvisning ti11 rit- ningen.

Ejg_l visar en första utföringsform av det optiska systemet för aistring av ett koiiiminerat knippe. fig_2 är en sidvy av håïïaren.

Eig_§ visar en cyiinderiins och ett åtföïjande spärrorgan, och §ig_¶ visar en andra utföringsform av det optiska systemet.

Fig 1 visar en första utföringsform av ett optiskt system för aistring av ett koiïiminerat ijusknippe. En hålïare 1, företrädesvis av aluminium, har ett stöd 2. En haiviedariaser 3 innefattar en fiäns 4, vars övre fiänsyta är för- bunden med stödet 2 och vars sidoyta är förbunden med håiiarens 1 inre sido- vägg. Haiviedariasern 3 fixeras i håïiaren medelst överböjbara fiikar 5 som formats av materia] i håïiarens änddeiar.

Håïiaren innefattar vidare ett iinssystem 6 ïiksom en cyiineriins 7. Ett spärrorgan 8 är anordnat vid den från ïasern fjärmade änden av hâiiaren medan ett ringformigt eiement 9 är anordnat meiian iasern och iinssystemet och ett ringformigt eiement 10 är anordnat meiian ïinssystemet 6 och cyiinderiinsen.

Ett eiastiskt eiement i form av en spiraiformig kompressionsfjäder 11 är vidare anordnat me11an stödet 2 och det ringformiga eiementet 9.

Håïïarens 1 inneryta innefattar företrädesvis tre kanter 12, såsom visas i fig 2. Kanternas överdeiar är noggrant anordnade på en cirkulär cyïinders yta medeist kaiibreringshjäïpmedei. Linserna 6 och 7 kan därför inregieras radieiit med mycket stor noggrannhet. Vid området för ringen är vidare tre biindhåi anordnade i håïiaren (se även fig 2), medan vid området för ringen 9 ytterii- gare tre biindhåi är anordnade i håïiaren. Det ringformiga eiementet 8 inne- fattar två fiikar 15 som fattar runt de piatta sidorna 16 på cylinderiinsen 7, se fig 3.

För att erhåiia ett utstrâiande ïjusknippe som har paraiieiia strålar, måste ïinssystemets 6 fokus mycket noggrant sammanfaiia med det ijusutsändande iasereiementet 17 hos pn-iasern 3. Härför flyttas, efter det att de angivna komponenterna anordnats i håiïaren 1, spärrringen 8 i haïvïedariaserns 3 rikt- ning. Under denna röreise förfïyttas även ringen 10 ïinssystemet 6 och ringen 9 på så sätt att fjädern 11 sammanpressas. När det faststäiits med hjäip av en 450 459 A riktappnrat att det utgående strålknippet är parallellt, fixeras spärrorgane 8t. Fastän det finns ett flertal möjligheter för detta ändamål, kan fixeringen företrädesvis åstadkommas genom att upphetta materialet i blindhålen 13 medelst en laserpuls. Bara en mycket lokal upphettning åstadknmmes i vilken en del av materialet hos hålláren och ringen 8 smälter, och efter stelning har ringen 8 erhållit ett fast läge. Den åstadkomna fogen betecknas 18. I det här läget är linssystemet 6 uwcket noggrant inreglerat. Noggrannheten hos inregleringen av fokus relativt laserelementet 17 är bättre än 1 /um.

För att inte ständigt vara beroende av kvaliteten hos fjädern 11 som mycket noggrant upprätthåller avståndet mellan laserelementet 17 och linsen 6 när det beskrivna optiska systemet används kan ringen 9 även permanent förbin- das med hällaren 1. I det fallet är förening genom smältning av material i hål 14 medelst upphettning genom laserpuls att föredraga.

Hållaren och ringarna 8, 9 och 10 är företrädesvis utförda i aluminium.

Cylinderlinsen 7 tjänar till att korrigera astigmatism hos lasern. Genom att rotera linsen 7 ändras det utstrålande strålknippet från en oval form till en cikulär form. Den cylindriska linsen roteras genom att lâselementet 8 rote- ras. Flikarna 15 som fattar om de platta sidorna 16 orsakar en samtidig rota- tion hos cylinderlinsen. Låselementets 8 förbindning med hållaren utförs efter det att linssystemet 6 och cylinderlinsen 7 inreglerats.

Fig 4 visar en förenklad konstruktion av det optiska systemet för alstring av ett kolliminerat ljusknippe.

En halvledarlaser 23 placeras i hållaren 21 som har ett stöd 22. En fjäder 25 är anordnad mellan en fläns 24 hos halvledarlasern och en ring 29. En lins ?6 och låsring 28 gör det optiska systemet fullständigt. Linsen 26 är företrä- desvis en förut känd bi-asfärisk lins. Den kan framställas t.ex. av konstharts. Även i detta fall förflyttas linsen 26 relativt laseranordningen mot trycket från en fjäder 25 medelst justeringen av låsringen 28. När linsens fokus har inreglerats noggrant med hänsyn till det icke visade laserelementet förbinds låsringen 28 företrädesvis igen genom upphettning medelst en laser- puls, såsom beskrivits med hänvisning till fig 1. Om så önskas kan även ringen 29 fixeras på samma sätt. Anordningen som visas i fig 4 kan användas vid sådana tillfällen när korrektion för astigmatism hos halvledarlasern inte är nöd- vändig.

Claims (6)

450 439 ßàëälíLâlf -

1. Optiskt system för alstring av ett kolliminerat strålknippe, innefattande en rörformig hållare, en halvledarlaser anordnad i hâllaren, och ett linssystem likaledes anordnat i hâllaren vars fokus sammanfaller med ett laserelement anordnat i halvledarlasern, k ä n n e't e c k n a t av att halvledarlasern är anordnad mot ett stöd i hâllarens axiella riktning, att ett elastiskt element är anordnat mellan linssystemet och stödet, och att ett spärrorgan är anordnat på den sida av linssystemet som är fjärmad från det elastiska elementet, vilket spärrorgan, efter axiell inreglering i hållaren, fixeras i sådant läge att linssystemet, efter axiell förflyttning i riktning mot trycket från det elas- tiska elementet, intar det läge i vilket dess fokus sammanfaller med laser- elementet i halvledarlasern.

2. Gptiskt system enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den rörformiga hållaren har åtminstone tre kanter på sin inneryta, vars överdelar är noggrant anordnade på ytan hos en cirkulär cylinder för noggrann radial inreglering av åtminstone linssystemet.

3. Optiskt system enligt något av patentkraven l eller 2, vilket även har en cylinderlins som är anordnad på den sida av linssystemet som är fjärmad från halvledarlasern, k ä n n e t e c k n a t av att ett metallspärrorgan som har flikar är anordnat, vilka fattar om cylinderlinsens periferiella delar på sådant sätt att när spärrorganet roteras cylinderlinsen inregleras tangen- -tiellt.

4. Optiskt system enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att spärrorganet består av en metallring och hållaren består av ett metall- rör, varvid hållaren vid läget för spärrorganet innefattar åtminstone tre blindhål, vilkas kvarvarande materialrester smälts medelst upphettningsmedel i form av en laserpuls och efter stelning bildar en fog mellan hållaren och spärrorganet.

5. Optiskt sytem enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att ett ringformigt metallelement är anordnat mellan linssystemet och halv- ledarlasern, varvid hållaren i läget för det ringformiga elementet innefattar 450 459 åtminstone tre bïindhåï, víïkas kvarvarande materialrester smäïts medeïst upp- hnttningsmedeï i form av en ïaserpuïs och efter ste1ning biïdar en fog mvïïan hålïaren och det ríngformíga meta11e1ementet.

6. Cptiskt system enïígt något av föregående pntentkrav, k ä n n e t e c k~ n a t av att håïïnrvn, spärrorganet och det ríngformiga metaïïeïementet är av aïuminíum.