close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336545

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 545
(13)
C2
(51) МПК
G02B 7/18
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2005134443/28, 07.11.2005
(72) Автор(ы):
Григорович Сергей Викторович (RU),
Анненков Владимир Иванович (RU),
Золотов Борис Иванович (RU),
Якутова Надежда Андреевна (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
07.11.2005
(43) Дата публикации за вки: 20.05.2007
Адрес дл переписки:
607188, Нижегородска обл., г. Саров, пр.
Мира, 37, ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", начальнику
ОПИНТИ
2 3 3 6 5 4 5
оптического элемента. При этом оптический
элемент размещен в оправке, котора установлена
в корпусе через соосное ей кольцо на радиальных
взаимно
перпендикул рных
опорах,
промежуточный элемент
выполнен
в виде
направл ющих пластин, установленных по
периметру основани , соприкасающиес торцевые
поверхности
которых
имеют
профиль
«ласточкиного хвоста», в которых расположены
винты поступательного перемещени оптического
элемента, при этом регулировочные винты
углового перемещени установлены в оправке, в
зонах,
диаметрально
противоположных
имеющимс подпружиненным опорам, торцом
упирающихс на поверхность кольца. 3 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области оптикомеханического приборостроени и может быть
использовано дл прецизионной юстировки зеркал
оптических резонаторов оптических квантовых
генераторов. Изобретение направлено на создание
надежного
юстировочного
устройства,
обеспечивающего прецизионную юстировку зеркал
оптических резонаторов с повышенной точностью и
чувствительностью, а также на уменьшение
юстировочного устройства. Этот технический
результат обеспечиваетс за счет того, что
устройство дл юстировки оптических элементов
содержит основание, корпус, регулировочные
винты
поступательного
перемещени и
регулировочные винты углового перемещени Страница: 1
RU
C 2
C 2
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСТИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
2 3 3 6 5 4 5
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 1138780 А, 07.02.1975. RU 40501 U1,
10.09.2004. US 4958794 A, 25.09.1990. JP
2001059928 A, 06.03.2001.
(73) Патентообладатель(и):
Российска Федераци , от имени которой
выступает государственный заказчик Федеральное агентство по атомной энергии
(RU),
Федеральное государственное унитарное
предпри тие "Российский Федеральный дерный
центр-Всероссийский научно-исследовательский
институт экспериментальной физики" - ФГУП
"РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
R U
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
C 2
C 2
2 3 3 6 5 4 5
2 3 3 6 5 4 5
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 336 545
(13)
C2
(51) Int. Cl.
G02B 7/18
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2005134443/28, 07.11.2005
(72) Inventor(s):
Grigorovich Sergej Viktorovich (RU),
Annenkov Vladimir Ivanovich (RU),
Zolotov Boris Ivanovich (RU),
Jakutova Nadezhda Andreevna (RU)
(24) Effective date for property rights: 07.11.2005
(43) Application published: 20.05.2007
(73) Proprietor(s):
Rossijskaja Federatsija, ot imeni kotoroj
vystupaet gosudarstvennyj zakazchik Federal'noe agentstvo po atomnoj ehnergii (RU),
Federal'noe gosudarstvennoe unitarnoe
predprijatie "Rossijskij Federal'nyj jadernyj
tsentr-Vserossijskij nauchnoissledovatel'skij institut ehksperimental'noj
fiziki" - FGUP "RFJaTs-VNIIEhF" (RU)
2 3 3 6 5 4 5
R U
(57) Abstract:
FIELD: physics, optics.
SUBSTANCE: invention is related to the field
of optical-mechanical instrument-making and may
be used for precision adjustment of mirrors of
optical resonators of optical quantum generators.
Device
for
adjustment
of
optical
elements
contains base, casing, adjustment screws of
forward motion and adjustment screws of angular
displacement of optical element. At that optical
element
is
installed
in
holder,
which
is
installed in casing through ring coaxial to it at
radial
mutually
perpendicular
supports,
intermediate element is made in the form of guide
plates that are installed along the perimeter of
base, touching end surfaces of which have
dovetail profile, in which screws of optical
element forward motion are installed, at that
adjustment screws of angular displacement are
installed
in
holder,
in
zones
that
are
diametrically opposite to available spring-loaded
supports that thrust ring surface with their end.
EFFECT: creation of reliable adjustment device
that provides precision adjustment of mirrors of
optical resonators with higher precision and sensitivity.
3 dwg
Страница: 3
EN
C 2
C 2
(54) DEVICE FOR ADJUSTMENT OF OPTICAL ELEMENTS
2 3 3 6 5 4 5
Mail address:
607188, Nizhegorodskaja obl., g. Sarov, pr.
Mira, 37, FGUP "RFJaTs-VNIIEhF", nachal'niku
OPINTI
R U
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
RU 2 336 545 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к оптико-механическому приборостроению и может быть
использовано дл прецизионной юстировки зеркал оптических резонаторов оптических
квантовых генераторов (ОКГ).
Известен аналог «Юстировочное устройство». А.С. SU 337747, МПК G02B 7/18, 14.07.69
г., Бюл. № 5, 05.06.72 г. Юстировочное устройство-аналог дл зеркал квантовых
генераторов, содержит рычажно-винтовой механизм с винтами грубой и тонкой регулировки
положени подпружиненного основани относительно неподвижного корпуса. С целью
повышени чувствительности юстировки основание шарнирно св зано по крайней мере с
одним дополнительным рычагом с резьбовыми отверсти ми дл винтов грубой и тонкой
регулировки, установленных с возможностью проскальзывани их сферических торцев
соответственно по опорным поверхност м корпуса и основани . К недостатку можно
отнести сложность конструкции.
Наиболее близким вл етс «Устройство дл юстировки оптических элементов». A.C.
SU 1138780, МПК G02B 7/18, 21.04.83, Бюл. № 5, 07.02.85 г. Устройство-прототип
содержит основание дл закреплени на нем оптического элемента, неподвижный корпус,
промежуточный элемент, регулировочные винты поступательного перемещени и
регулировочные винты углового перемещени . С целью уменьшени габаритов устройства,
промежуточный элемент выполнен в виде крестовины, где попарно установлены
регулировочные винты. Конструкци проста в изготовлении и малогабаритна. Недостатками
известного устройства вл етс его неудобное расположение, т.е. находитс за
юстируемым зеркалом и имеет ограниченный диапазон перемещений, что сужает область
применени .
Задачей изобретени вл етс создание надежного устройства, обеспечивающего
прецизионную юстировку зеркал оптических резонаторов ОКГ с повышенной точностью
юстировки оптических элементов, уменьшение габаритов устройства.
Техническим результатом за вленного устройства вл етс надежна проста конструкци юстировочной оправы, обеспечивающа повышенную точность и
чувствительность юстировки зеркал резонатора ОКГ. При этом:
1) диапазон угловой юстировки в вертикальной и горизонтальной плоскост х +5
градусов;
2) чувствительность юстировки - 10 секунд;
3) пр молинейное перемещение в вертикальном направлении +10 мм;
точность перемещени - 1 мкм;
4) пр молинейное перемещение в горизонтальном направлении +15 мм;
точность перемещени - 1 мкм.
Указанный технический результат достигаетс тем, что в устройстве дл юстировки
оптических элементов, содержащем основание дл закреплени на нем оптического
элемента, заключенного в оправку, промежуточный элемент, регулировочные винты
поступательного перемещени и регулировочные винты углового перемещени оптического элемента, промежуточный элемент выполнен в виде направл ющих пластин,
установленных по периметру основани , соприкасающиес торцевые поверхности которых
имеют профиль «ласточкиного хвоста», обеспечивающего перемещение оптического
элемента во взаимно перпендикул рных направлени х посредством двух регулировочных
винтов возвратно-поступательного перемещени , расположенных в местах, диаметрально
противоположным опорам, подпружиненным по отношению к кольцу, который соосно
установлен относительно оправки и основани и кинематически св зан с ними посредством
имеющихс радиальных опор. Радиальные опоры расположены попарно во взаимноперпендикул рных направлени х по внутренней и наружной поверхност м кольца, образу при этом промежуточную кольцевую подвеску.
Расположение регулировочно-юстировочных механизмов и направл ющих перемещени непосредственно на фланце основани позвол ет уменьшить габариты юстировочного
устройства.
Объединение в одной конструкции юстировочной оправы указанных подвижек делает
Страница: 4
DE
RU 2 336 545 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
возможным совмещение юстировки во взаимно-перпендикул рных направлени х как
пр молинейных, так и угловых перемещений юстируемой оптики, при этом, обеспечива надежную с повышенной точностью и чувствительностью фокусировку и настройку
оптических зеркал оптических резонаторов ОКГ.
Наличие в конструкции промежуточных элементов в виде направл ющих с профилем
«ласточкиного хвоста» обеспечивает продвижение с минимальным трением скольжени вдоль контактирующих поверхностей, дополнительно перемеща в вертикальном и
горизонтальном направлени х в полном диапазоне микрометрического хода с шагом h=1
мм, плавно осуществл прецизионную юстировку оптических зеркал установки
резонатора.
Точность регулировки диапазона угловой юстировки во взаимно-перпендикул рных
направлени х осуществл етс двум регулировочно-юстировочными винтами с
подпружиненными опорами, что выполнено конструктивно просто, удобно и надежно.
На фиг.1-3 показана предлагаема конструкци устройства дл юстировки оптических
элементов в виде оправы юстировочной и элементов подвижек, расположенных на
внешней стороне оправы:
1 - Основание-рама.
2 - Корпус.
3 - Оправка.
4 - Кольцо.
5 - Направл юща пластина.
6 - Направл юща пластина.
7 - Регулировочный винт пр молинейного перемещени .
8 - Подпружиненна опора.
9 - Регулировочный винт углового поворота.
10 - Опора радиальна .
11 - Оптический элемент.
12 - Фиксатор.
13 - Стержень.
14 - Прокладка кольцева .
15 - Крышка.
16 - Цанговый зажим.
Блок резонатора состоит из двух плоских параллельных зеркал, наход щихс на
определенном рассто нии одно от другого. Устройство дл юстировки оптических
элементов резонатора базируетс на оптической скамье, обеспечива прочность и
устойчивость от воздействи внешних факторов при эксплуатации. Устройство дл юстировки оптических элементов поз.11 содержит жесткое основание, выполненное в виде
рамы поз.1 из конструкционной стали 45 дл монтажа на нем корпуса поз.2 с оправкой
поз.3, в которую входит соосно кольцо поз.4. В оправку поз.3 на упругую кольцевую
прокладку поз.14 устанавливаетс юстируемый оптический элемент поз.11 и поджимаетс крышкой поз.15. Оправка поз.3 с оптическим элементом устанавливаетс в корпусе поз.2
через кольцо поз.4 на радиальных взаимно-перпендикул рных опорах поз.10, при этом
кажда пара радиальных опор расположена во взаимно-перпендикул рных направлени х
по внутренней и наружной поверхност м кольца поз.4 соответственно, образу при этом
промежуточную кольцевую подвеску, жестко замкнутую на корпус основани поз.2.
Промежуточный элемент выполнен в виде направл ющих пластин поз.5, 6,
расположенных по периметру основани -рамы поз.1, торцевые поверхности имеют форму
соединени «ласточкин хвост», соприкасающиес плоскост ми между собой и
выполн ющие их относительное движение вдоль взаимно-перпендикул рных направлений
с минимальным трением скольжени . В направл ющих поз.5, 6 и в основании-раме поз.1
попарно установлены регулировочно-юстировочные винты поз.7 возвратнопоступательного пр молинейного перемещени оптического элемента поз 11.
Ограничивающие движение направл ющие поз.5, 6 закреплены на раме поз.1, заданное
Страница: 5
RU 2 336 545 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
положение оптического элемента поз.11 в корпусе поз.2 стопоритс фиксаторами поз.12.
Регулировочно-юстировочные винты углового поворота поз.9 расположенны в местах,
диаметрально противоположным подпружиненным опорам поз.8. Юстировку углового
положени оптического элемента поз.11 по двум взаимно перпендикул рным
направлени м в пределах диапазона угловой юстировки производ т путем попеременного
вращени регулировочных винтов поз.9, расположенных в зонах, диаметрально
противоположных подпружиненных опор поз.8, торцем упирающиес на поверхность
кольца поз.4 оправки поз.3. добива сь заданного направлени оси оптического элемента
поз.11, при этом поворот оправки поз.3 происходит вокруг радиальных опор поз.10.
Выставленное положение оптического элемента стопоритс фиксаторами поз.12,
обеспечива жесткое соединение. При этом чувствительность угловой юстировки
составл ет ~10 секунд. Все резьбовые соединени предохран ютс от самоотвинчивани и
проворачивани . Достигаетс это использованием стопорных деталей поз.12, и цанговым
зажимом поз.16, что позвол ет работать юстировочной системе стабильно, предохран от
разъюстировки оптической системы.
Поджати опор поз.8 с помощью пружин дополнительно используетс дл устранени «мертвого хода» и получени в резьбовых соединени х дополнительных сил трени во
избежание перекосов в направл ющих при их перемещении относительно друг друга.
Малые линейные перемещени достигаютс применением резьбы в регулировочных
винтах поз.9 треугольного профил с мелким шагом h=0,5 мм, необходимые дл точной
юстировки оптического элемента и фокусировки лазерного излучени в резонаторе.
Устройство работает следующим образом.
В оправку поз.3 на упругое кольцо поз.14 устанавливаетс юстируемый оптический
элемент поз.11 и поджимаетс крышкой поз.15. Оправка поз.3 с оптическим зеркалом
поз.11 посредством радиальных опор поз.10 крепитс к корпусу поз.2 и соединена с
основанием-рамой поз.1. Управление угловыми поворотами оптического элемента
осуществл етс вручную, путем плавного вращени регулировочно-юстировочных винтов
поз.9 по двум взаимно перпендикул рным направлени м, соверша винтовое
регулировочное движение, разворачивает в заданном угловом направлении оправку поз.3
вокруг опор поз.10, относительно основани -рамы поз.1 до определенного положени .
Выставленное положение стопоритс фиксаторами поз.12 до упора в поверхность корпуса
оправки поз.3. Вращение регулировочных винтов поз.9 осуществл етс вручную, плавно,
без резкого возрастани усили , люфтов и заклинивани на контактирующих поверхност х.
Точность регулировки углового поворота осуществл етс в пределах микрометрического
хода регулировочных винтов с шагом h=0,5 мм и составл ет ~10 секунд. Регулировка
усили вращени винтов поз.9, достаточного дл разворота оптики, осуществл етс подпружиненными опорами поз.8 с одновременной выборкой зазора в местах
контактирующих поверхностей.
Промежуточный элемент, выполненный в виде жестких направл ющих пластин поз.5, 6,
расположенных по периметру основани -рамы поз.1, и торцевые поверхности, имеющие
форму соединени «ласточкин хвост», соприкасаютс плоскост ми между собой и
выполн ют относительное движение вдоль взаимно-перпендикул рных направлений во
фронтальной плоскости в пределах заданного диапазона подвижек.
Регулировка положени оптического элемента осуществл етс требуемым движением
оправки поз.3 вдоль взаимно-перпендикул рных направлений посредством вращени юстировочных винтов поз.7. Регулировка усили вращени осуществл етс вручную
винтами поз.7, без люфтов и заеданий контактирующих поверхностей. Отсутствие
заклинивани на смазанных поверхност х направл ющих движени поз.5, 6 и выбор
материалов дл их изготовлени с одинаковым коэффициентом линейного расширени дл конструкционной стали 45 делают юстировочное устройство износостойким, а возможность
поджати направл ющих относительно друг друга и выборка зазора фиксаторами поз.12 стабильность и устойчивость в отъюстированном положении.
Данное юстировочное устройство оптического блока резонатора дл юстировки
Страница: 6
RU 2 336 545 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
оптических зеркал конструктивно обеспечивает повышение точности и чувствительности
настройки зеркал. Конструкци проста в управлении и безопасна в работе. Все резьбовые
соединени устройства предохран ютс от самоотвинчивани и проворачивани , что
позвол ет работать юстировочной системе стабильно при динамических нагрузках.
Поджати опор поз.8 с помощью пружин используетс дл устранени «мертвого хода» и
получени в резьбовых соединени х дополнительных сил трени во избежание перекосов
и заклинивани . Одновременно позвол ет устранить вли ние температурных перепадов
атмосферы на стержневую раму блока резонатора, использу материал сплав-ковар с
коэффициентом линейного расширени к=1,6.10 -6 1/°C при Т=+70°С, что в 6,8 раза
меньше, чем у конструкционной стали к=11.10 -6 1/°C при Т=+70°С, дл изготовлени ст гивающих стержней поз.13, обеспечива стабильность длины блока резонатора в
пределах 0,015 мм и поддержку температурного перепада не более 2°С. Конструктивно
обеспечена стабильность длины резонатора, котора существенно вли ет на хорошее
качество проход щего пучка лазерного излучени в резонансной системе.
Объединение в одной конструкции юстировочной оправы указанных подвижек делает
возможным компактное совмещение юстировок, обеспечива прецизионную ориентировку
во взаимно-перпендикул рных направлени х, как пр молинейных, так и угловых
перемещений юстируемой оптики, при этом, обеспечива надежную с повышенной
точностью и чувствительностью фокусировку и настройку оптических зеркал оптических
резонаторов ОКГ.
Така конструкции юстировочного устройства позвол ет скомпенсировать и сглаживать
все оптико-механические и конструктивные погрешности, погрешности обработки и сборки.
Конструкци надежна, исключает разъюстировку оптической системы, износостойка и
ремонтоспособна при эксплуатации.
Конструкци обеспечивает сравнительно небольшие габариты за счет внешнего
расположени регулировочных механизмов и возможность регулировки в труднодоступных
местах, удобна в работе.
Предлагаемое устройство дл юстировки промышленно применимо. В насто щее врем уже изготовлен опытный образец, выдержал испытани в соответствии с установленными
требовани ми.
Формула изобретени Устройство дл юстировки оптических элементов, содержащее основание, корпус,
регулировочные винты поступательного перемещени и регулировочные винты углового
перемещени оптического элемента, отличающеес тем, что оптический элемент
размещен в оправке, котора установлена в корпусе через соосное ей кольцо на
радиальных взаимно перпендикул рных опорах, промежуточный элемент выполнен в виде
направл ющих пластин, установленных по периметру основани , соприкасающиес торцевые поверхности которых имеют профиль «ласточкиного хвоста», в которых
расположены винты поступательного перемещени оптического элемента, при этом
регулировочные винты углового перемещени установлены в оправке, в зонах,
диаметрально противоположных имеющимс подпружиненным опорам, торцом
упирающихс на поверхность кольца.
45
50
Страница: 7
CL
RU 2 336 545 C2
Страница: 8
DR
RU 2 336 545 C2
Страница: 9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
257 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа