Узел фокусировки лазерного излучения

Полезная модель относится к области лазерной техники и может быть использована для изменения геометрии лазерного пучка, для фокусировки лазерного луча на мишени, для управления электроразрядными приборами, для лазерной обработки поверхности. Техническим результатом является создание простой по конструкции и в управлении фокусирующего узла лазерного излучения и расширение области его применения. Технический результат достигается тем, что узел фокусировки лазерного излучения, содержащий корпус с установленным в нем фокусирующей линзы, содержит диэлектрический стыковочный элемент, выполненный из полиамида ПА-6, систему линз, состоящую из двух фокусирующих линз, оптический световод, закрепленный во втулке, стыковочный элемент и втулка соединяются с корпусом с помощью промежуточных втулок с дифференциальной резьбой.

Полезная модель относится к области лазерной техники и может быть использована для изменения геометрии лазерного пучка, для фокусировки лазерного луча на мишени, для управления электроразрядными приборами, для лазерной обработки поверхности.

Известен акустооптический преобразователь для коммутации волоконно-оптических линий связи, в котором фокусировка выходящего из волокна лазерного луча производится системой, состоящей из последовательно расположенных поляризатора, двух коллимирующих линз, двух акустооптических дефлекторов, выполненных из оптически активных кристаллов парателлурита TeO₂, фокусирующего объектива и массива микролинз. Патент Российской Федерации 134674, МПК: G02F 1/335, 2013 г. Аналог.

Известна лазерная установка, где система подведения и фокусировки лазерного излучения, выполненная в виде подвижного и неподвижного отражающих зеркал и неподвижной фокусирующей линзы. Патент Российской Федерации 2097075, МПК: A61N 5/06, A61B 17/36, 1997 г. Аналог.

Известна устройство для получения разблокированных стартовых мишеней, где фокусирующая оптическая система выполнена в виде линзы из кристаллического материала, например, оптического стекла, кристалла натрий хлор и т.д. Патент Российской Федерации 2343576, МПК: G21G 1/00, 2008 г. Аналог.

Недостатками аналогов является сложность конструкции, невозможность настройки точки фокусировки лазерного луча вследствие жесткого крепления элементов оптической схемы, а также невозможность подключения находящегося под напряжением прибора.

Известно устройство для фокусировки лазерного излучения, содержащее узел фокусирующей линзы с установленной в нем и закрепленной на резиновой прокладке линзой, механизм изменения геометрии лазерного луча, выполненный в виде «стопы» отдельных кольцевых пьезоэлектрических элементов с напыленными электродами, и управляемый генератором прямоугольных электрических импульсов. При подаче электрического сигнала пьезоэлектрические элементы расширяются, поджимая линзу и смещая точку фокусировки лазерного луча. Патент Российской Федерации 2413265, МПК: G02B 57/16, 2011 г. Прототип. Недостатком прототипа является то, что в данной фокусирующей системе расстояние смещения точки фокусировки лазерного луча ограничено максимальной осевой деформацией пьезоэлектрических элементов, а также система не может быть подсоединена к электрическому устройству, находящемуся под напряжением из-за отсутствия диэлектрического стыковочного элемента.

Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.

Техническим результатом является создание простой по конструкции и в управлении фокусирующего узла лазерного излучения и расширение области его применения.

Технический результат достигается тем, что узел фокусировки лазерного излучения, содержащий корпус с установленной в нем фокусирующей линзой, содержит диэлектрический стыковочный элемент, выполненный из полиамида ПА-6, систему линз, состоящую из двух фокусирующих линз, оптический световод, закрепленный во втулке, стыковочный элемент и втулка соединяется с корпусом с помощью промежуточных втулок с дифференциальной резьбой.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен узел фокусировки с пристыкованным к нему электроразрядным прибором, где 1 - оптический световод, 2 - втулка, 3 - промежуточная втулка с дифференциальной резьбой, 4 - корпус, 5 - система линз, 6 - промежуточная втулка с дифференциальной резьбой, 7 - диэлектрический стыковочный элемент, 8 - электроразрядный прибор.

Оптический световод 1 закреплен во втулке 2, соединенной с корпусом 4 с помощью промежуточной втулки с дифференциальной резьбой 3, система линз 5, состоящая из двух линз, зафиксирована внутри корпуса 4, электроразрядный прибор 8 зафиксирован с помощью зажима внутри диэлектрического стыковочного элемента 7 из полиамида ПА-6, соединенного с корпусом 4 с помощью промежуточной втулки с дифференциальной резьбой 6.

Система линз 5 состоит из двух линз, где первая линза обеспечивает преобразование выходящего из световода 1 расходящегося пучка в плоскопараллельный, а вторая линза позволяет сфокусировать его в одной точке.

Промежуточные втулки с дифференциальной резьбой 3, 6 размещенные, между втулкой 2 и корпусом 4 и между диэлектрическим стыковочным элементом 7 и корпусом 4, позволяют перемещать возвратно-поступательно световод 1 и корпус 4 с системой линз, зафиксированных соосно с направлением распространения лазерного луча, исключая осевое вращение световода 1 и корпуса 4, тем самым позволяя настраивать точку фокусировки в соответствии с типом установленного прибора.

Полезная модель работает следующим образом.

Узел фокусировки лазерного излучения через диэлектрический стыковочный элемент 7 пристыковывают к электроразрядному прибору 8. Перемещая световод 1 и систему линз 5 с помощью промежуточных втулок с дифференциальной резьбой 3, 6 фокусируют лазерный луч на поверхности мишени внутри прибора 8.

Полезная модель позволяет пристыковаться к электроразрядным приборам, находящимся под напряжением за счет наличия диэлектрического стыковочного элемента, позволяет менять геометрию лазерного пучка и фокусировать его в нужной точке пространства за счет возможности возвратно-поступательного движения вдоль оси лазерного луча системы линз и оптического световода, наличие оптического световода упрощает механизм передачи оптического сигнала от источника лазерного излучения до фокусирующего узла. Конструкция узла является простой в изготовлении за счет использования механической системы дифференциальной резьбы для настройки точки фокусировки, использования полиамида ПА-6 в качестве диэлектрического и механически прочного материала для крепления прибора, находящегося под напряжением и использования минимального количества деталей, необходимых для фокусировки и настройки точки фокуса лазерного луча, выходящего из оптоволокна.

Узел фокусировки лазерного излучения, содержащий корпус с установленной в нем фокусирующей линзой, отличающийся тем, что содержит диэлектрический стыковочный элемент, выполненный из полиамида ПА-6, систему линз, состоящую из двух фокусирующих линз, оптический световод, закрепленный во втулке, стыковочный элемент и втулка соединяются с корпусом с помощью промежуточных втулок с дифференциальной резьбой.

РИСУНКИ