Лазерная оптика: квантроны, объективы, зеркала, линзы, защитные стекла, визуализаторы, СОК, дефлекторы, фильтры

Квантроны

      Квантрон - прибор, содержащий отражатель, куда устанавливаются активный элемент и лампа накачки. Конструкция квантрона предусматривает проток водыдля эффективного охлаждения, подключение лампы в элетрическую цепь блока питания лампы, крепление корпуса квантрона к оптической скамье, на которой собирается лазер, заземление корпуса для лучшего поджига лампы и обеспечения безопасности пользователя.
В настойщее время используется два типа отражателей: зеркальные с серебрянным или позолоченным покрытием и диффузный, изготовленый из тугоплавкой керамики с глазированной отражающей поверхностью. Если для накачки используются лампы с колбой из чистого кварца, конструкция квантрна должна предусматривать возмодность установки дополнительных стелянных трубок КЛЖ или КЛБ, цель которых - фильтрация УФ части спектра лампы. УФ излучение вредит активному элементу, приводит к "порыжению" элемента, то есть выделению атомов железа из кристаллической решетки, что увеличивает потери в резонаторе и конечном счете к существеному снижению мощности лазера, вплоть до выхода из строя.
Несмотря на развитие более эффективных твердотельных лазеров с диодной накачкой, лазеры с ламповой накачкой не утратили своей актуальности. Квантрон - сердце любого такого лазера, его выбор во многом определяет все свойства будущего лазера.

 Отражатель квантрона

 Отражатель квантрона твердотельного лазера. Бывают двух видов- стеклянные и диффузные. Диффузные отражатели керамика или молочное стекло    обладают    уникальной эффективностью  и максимально однородной засветкой активной среды. Имеют  высокую надежность благодаря высокой    устойчивости к  химическим и световым   (УФ) ультрафиолетовым воздействиям.  Стеклянный блок - материал оптическое стекло, марок КВ,  ЖС21(ЛК318) , КЛЖ,  подбирается в зависимости от марки материала активного элемента,  с нанесенным на его поверхность серебряного  отражающего покрытия.  В  отражатель  устанавливаются активный элемент и лампа накачки- колба которой может быть с УФ защитой.   Если для  накачки используются лампы с  колбой из чистого кварца, конструкция отражателя  должна предусматривать возможность установки дополнительных  стеклянных трубок КЛЖ или КЛБ,  цель которых - фильтрация УФ части спектра лампы. УФ излучение вредит активному элементу, приводит к  "порыжению" элемента, то есть выделению  атомов железа из кристаллической решетки, что увеличивает потери в резонаторе и конечном счете к  существенному снижению мощности лазера,  вплоть до выхода из строя.

  Зеркала

•  Интерференционные (передние, задние)
•  Поворотные
•  Плоские, сферические
•  Металлические, биметаллические (медь, арсенид галлия, цинк селен)
•  Линзы, отрицательные, положительные компоненты, защитные стекла
•  Объективы, телескопы, окуляры, бинокуляры, СОК

Оптическая комбинированная система – СОК-1

Оптическая комбинированная система СОК-1 предназначена  для фокусировки,  контроля, направления и точности наведения в зону обработки лазерного луча твердотельного лазера - длина волны излучения - 1, 06мкм, технологической  установки и входит в состав лазерного оборудования, используемого в промышленности для лазерной импульсной сварки, лазерного скрайбирования ,  подгонки номиналов резисторов (толстопленочная технология)-технологии лазерной сварки и резки.  В состав СОК -1 входит объектив  с фокусным расстоянием 100мм или 50мм.   

Для объектива с F-100мм:  рабочий отрезок - 100мм, увеличение наблюдательной системы-20крат. Поле зрения наблюдательной системы в плоскости обработки-6мм.    Для объектива  с F-50мм:  рабочий отрезок объектива - 50мм, увеличение наблюдательной системы-40крат. Поле зрения наблюдательной системы в плоскости обработки-3мм. Может  использоваться  в оборудовании в составе СОК-1  для лазерной резки, и также для лазерной импульсной  сварки в зависимости от габаритов свариваемого изделия , материала и требований к сварному шву. 

 Диаметр выходного зрачка  телескопической системы  для 4х кратной системы -8мм,  для 2-х кратной-14мм.

Перед объективом в СОК-1 для защиты его  оптики- прогара линз, загрязнения поверхности линз  объектива, устанавливают  защитное стекло  объектива -линзу с двухсторонним просветляющим покрытием на длину волны -1,06мкм..  Необходимо следить за чистотой данной линзы , выполняющей роль защиты оптики  от продуктов воздействия  лазерного излучения (ЛИ)  на материал.  Защитное стекло с двухсторонним просветляющим покрытием - это чистота оптики объектива, качество фокусировки и наведения луча,  сохраняет 10% мощности лазера  при энергосбережении, а также   условие для качества обработки - прочности сварного шва и качества реза. 

Наблюдение за процессом возможно через монокуляр, а также  посредством ТV-системы визуального контроля и наблюдения  с выводом изображения на экран телевизора или монитор компьютера.  Встроенная в СОК миниатюрная видеокамера,  с возможностью подстройки  фокусировки, позволяет контролировать и  наблюдать  зону сварного соединения в аппаратном изображении на экране телевизора или мониторе компьютера, повышая тем самым эргономичность рабочего места оператора.  TV-cистема,  встроенная в  СОК, разрабатывается под конкретное технологическое оборудование в зависимости от выполняемых операций (для оборудования , используемого для подгонки номиналов резисторов TV-система должна быть сдвоенной). 

Акустооптический затвор

Акустооптические затворы   - это приборы управления лазерным излучением (ЛИ).
Применение затвора в лазере с непрерывной накачкой позволяет получить импульсный режим работы лазера.  В каждом импульсе такого лазера излучается энергия, запасенная
В каждом импульсе такого лазера излучается энергия, запасенная активным элементом в промежутках между импульсами, запасенная активным элементом в промежутках между импульсами

Сканаторы

• Системы с электромеханическим дефлектором.
• Электромагнитный дефлектор.
• Дефлектор с подвижным магнитом.
• Магнитноэлектрические дефлекторы с подвижной рамкой.

Визуализаторы

        Визуализаторы лазерного излучения разработаны для преобразования излучения ближнего ИК и УФ диапазонов непрерывных и импульсных лазеров в видимый спектральный диапазон. Область применения визуализаторов - широкая сфера задач, связанных с юстировкой оптических и лазерных систем, визуализация невидимого пятна лазера, регулировка профиля лазерного пятна.
Материал визуализаторов IRV-R, IRV-G, IRV-GR - специальная керамика с нанесенным покрытием из анти-стоксового люминофора. Визуализаторы IRV-Q изготовлены из органических поликристаллов, которые осуществляют эффективную генерацию второй гармоники для лазеров с модуляцией добротности и синхронизацией мод, эти визуализаторы применимы только с импульсными лазерами. Материал визуализатора UV-B - керамика с нанесенным покрытием из органического люминофора.