close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2987

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2987
(13)
C1
6
(51) G 11B 7/00,
(12)
G 11B 11/03
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
(21) Номер заявки: 970142
(22) 1997.03.18
(46) 1999.09.30
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРОМ
(71) Заявитель: Институт электроники Национальной
академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Тюшкевич Б.Н., Щая-Зубров П.Г. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт
электроники
Национальной академии наук Беларуси (BY)
(57)
Устройство управления лазером, содержащее внешнюю запускающую цепь, блок поджига в системе накачки лазера, по меньшей мере один коммутатор напряжения, выход которого электрически связан с модулятором добротности, вход - с источником напряжения, а управляющий вход - с выходом по меньшей мере
одного блока запуска, вход которого электрически связан с выходом по меньшей мере одной переменной
линии задержки, отличающееся тем, что введены ключевое устройство с блоком управления, электрически
связанным с внешней запускающей цепью; компаратор, вход которого электрически связан с датчиком периодического процесса, а выход - со входом ключевого устройства; формирователь импульсов напряжения,
вход которого электрически связан с выходом ключевого устройства, а выход - со входом по меньшей мере
одной переменной линии задержки; дополнительная линия задержки, вход которой электрически связан с
выходом формирователя импульсов напряжения, а выход - с запускающим входом блока поджига в системе
накачки лазера.
BY 2987 C1
(56)
1. Тюшкевич Б.Н., Щая-Зубров П.Г. Генератор парных высоковольтных импульсов // Весцi АН БССР.
Сер. физ.-мат. наук. - 1988. № 4. - С. 115.
Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано для управления импульсными лазерами, работающими в режиме одного либо нескольких гигантских импульсов с управляемым временным
интервалом между ними.
Из известных наиболее близким является устройство управления лазером [1], содержащее два коммутатора напряжения, выход каждого из которых электрически связан с модулятором добротности, вход первого
коммутатора напряжения электрически связан с первым источником напряжения, а управляющий вход - с
выходом первого блока запуска, вход которого через переменную линию задержки электрически связан с
выходом блока поджига в системе накачки лазера, запускающий вход которого электрически связан с внеш-
BY 2987 C1
ней запускающей цепью, вход второго коммутатора напряжения электрически связан со вторым источником
напряжения, а управляющий вход - с выходом второго блока запуска, вход которого через вторую переменную линию задержки электрически связан с блоком поджига в системе накачки лазера.
Данное устройство не обеспечивает синхронную генерацию лазерного излучения с заданной фазой периодического сигнала, а лишь позволяет регулировать временной интервал между генерируемыми гигантскими импульсами в соответствии с периодом исследуемого периодического процесса, что затрудняет
проведение количественных измерений при использовании лазера.
Технической задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является обеспечение синхронной генерации лазерного излучения с заданной фазой периодического сигнала для проведения количественных измерений исследуемых процессов.
Поставленная задача достигается тем, что в устройство управления лазером, содержащее внешнюю запускающую цепь, блок поджига в системе накачки лазера, по меньшей мере один коммутатор напряжения,
выход которого электрически связан с модулятором добротности, вход - с источником напряжения, а управляющий выход - с выходом по меньшей мере одного блока запуска, вход которого электрически связан с выходом по меньшей мере одной переменной линии задержки, введены ключевое устройство с блоком
управления, электрически связанным с внешней запускающей цепью; компаратор, вход которого электрически связан с датчиком периодического процесса, а выход - со входом ключевого устройства; формирователь
импульсов напряжения, вход которого электрически связан с выходом ключевого устройства, а выход - со
входом по меньшей мере одной переменной линии задержки; дополнительная переменная линия задержки,
вход которой электрически связан с выходом формирователя импульсов напряжения, а выход - с запускающим входом блока поджига в системе накачки лазера.
Введение и указанное выше размещение ключевого устройства с блоком управления, компаратора, формирователя импульсов напряжения и дополнительной переменной линии задержки и предлагаемые электрические связи между отдельными элементами обеспечивают формирование импульса, фронт которого
определяется моментом перехода исследуемого процесса, изучаемого объекта через нулевую фазу и включение модулятора добротности и соответственно генерацию лазерных импульсов в моменты прохождения,
например, исследуемым объектом заданных фаз колебаний.
Сущность изобретения поясняется фигурой, где 1, 2 - коммутаторы напряжения; 3 - модулятор добротности;
4, 5 - источники напряжения; 6, 7 - блоки запуска; 8, 9 - переменные линии задержки; 10 - формирователь импульсов напряжения; 11 - дополнительная линия задержки; 12 - блок поджига в системе накачки лазера; 13 ключевое устройство; 14 - блок управления; 15 - внешняя запускающая цепь; 16 - компаратор; 17 - датчик
периодического процесса.
Устройство управления лазером содержит коммутаторы 1 и 2 напряжения, выходы которых электрически
связаны с модулятором 3 добротности, входы - соответственно с источниками 4 и 5 напряжения, а управляющие входы соответственно с выходами блоков 6 и 7 запуска. Переменные линии 8 и 9 задержки включены между выходом формирователя 10 импульсов напряжения и между входами соответственно блоков 6 и 7
запуска. Выход формирователя 10 импульсов напряжения через дополнительную переменную линию 11 задержки электрически связан со входом блока 12 поджига в системе накачки лазера. Вход формирователя 10
импульсов напряжения электрически связан с выходом ключевого устройства 13, которое через блок 14
управления электрически связано с внешней запускающей цепью 15. Вход ключевого устройства 13 электрически связан с выходом компаратора 16, вход которого подсоединен к датчику 17 периодического процесса.
Коммутаторы напряжения 1, 2 выполнены на базе вакуумных искровых реле ВИР-14; в качестве модулятора 3
добротности использован полуволновой электрооптический затвор на основе кристалла КДР; источники 4, 5
напряжения выполнены в виде малогабаритных источников с широтно-импульсной стабилизацией напряжения, диапазон регулировки которого на выходе от 0,5 до 15 кВ; блоки 6, 7 запуска представляют собой формирователи импульсов тока на тиристорах КУ108Ф; в качестве переменных линий 8, 9 задержки использованы
генераторы Г5-56; формирователь 10 импульсов напряжения включает в себя ждущий мультивибратор на
микросхеме К155АГ3 и усилитель, собранный на двух транзисторах КТ315Г и КТ814А с защитой короткого
замыкания выхода; в качестве дополнительной переменной линии 11 задержки использован генератор Г5-56;
блоком 12 поджига в системе накачки лазера служил блок внутреннего поджига прибора "Накачка 3000М";
ключевое устройство 13 представляло собой триггер на микросхеме К155ТМ2; в качестве внешней запускающей цепи 15 использованы кнопка КМК-1-1; в качестве компаратора 16 - микросхема К554САЗ; датчиком
17 периодического процесса служил пьезоэлемент, закрепленный на вибрирующем объекте.
Принцип действия устройства состоит в следующем. Электрический сигнал с датчика 17 периодического
процесса, который при необходимости может быть усилен, поступает на компаратор 16. На выходе компаратора 16 формируется сигнал типа "меандр", фронты и спады которого соответствуют нулевым фазам вибрации. Запуск устройства осуществляется внешней запускающей цепью 15, в качестве которой может быть
использована кнопка запуска либо любое внешнее устройство с сигналом на выходе, соответствующим
2
BY 2987 C1
уровню логической единицы. По этому сигналу срабатывает блок 14 управления - триггер. Он подает импульс на ключевое устройство 13: на вход "Д" триггера, на вход "С" которого поступают импульсы с компаратора 16. В результате на выходе ключевого устройства 13 образуется импульс, фронт которого
определяется моментом перехода изучаемого объекта через нулевую фазу. Этот импульс далее поступает на
вход формирователя 10 импульсов напряжения - вход "В" ждущего мультивибратора. С выхода формирователя 10 импульсы через переменные линии задержки 11, 8 и 9 поступают соответственно на входы блока 12
поджига в системе накачки лазера и блоков 6, 7 запуска коммутаторов 1, 2 напряжения, с помощью которых
осуществляется включение модулятора 3 добротности. Зная период исследуемого процесса, время, необходимое для нарастания инверсии в активном элементе с момента поджига ламп накачки, и варьируя времена
задержек в линиях 11, 8, 9 с учетом задержек в электронных схемах устройства, осуществляется генерация
гигантских импульсов в моменты прохождения исследуемым объектом, например, заданных фаз колебаний.
Предлагаемое устройство, обеспечивая синхронную генерацию лазерного излучения с заданной фазой периодического сигнала, позволяет не только проводить количественные измерения исследуемых процессов. В
частности, при реализации двухэкспозиционных голографических интерферограмм, синхронизируя момент
генерации хотя бы одного импульса лазерного излучения с фазой колебаний вибрирующих объектов, отличной от ± π/2, можно варьировать чувствительность голографических измерений, что весьма важно при исследовании объектов с большой амплитудой колебаний, когда число интерференционных полос и их
плотность могут превышать разрешающую способность регистрирующего материала. На фигуре представлен вариант устройства с двумя коммутаторами, двумя источниками напряжения и двумя блоками запуска в
цепи управления модулятором добротности. При формировании большого количества импульсов лазерного
излучения количество указанных выше элементов может возрасти. И наоборот, при однократной либо повторной регистрации через промежуток времени, достаточный для перестройки переменных линий задержки, эти элементы могут быть использованы в единственном числе. Коммутаторы могут быть подключены к
одному и тому же источнику напряжения, однако использование нескольких источников напряжения позволяет варьировать амплитуду управляющего импульса напряжения, подаваемого на модулятор добротности.
При достаточном быстродействии радиоэлектронных элементов либо больших временных интервалах между
импульсами количество переменных линий задержки может превосходить количество блоков запуска, а количество последних в свою очередь может превосходить количество коммутаторов напряжения. При этом
переменные линии задержки могут быть подключены к формирователю импульсов напряжения параллельно,
последовательно либо смешанным образом.
Устройство может быть использовано для управления лазерами в голографии голографической интерферометрии и других областях.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
120 Кб
Теги
by2987, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа