Лазер для записи информации на CD, страница 7

L_ПС = 50 мм (общая длина лампы L₀ = 150 мм)

 А

4.5. Расчет элементов конструирования лазера

Определим долю мощности накачки, идущую на нагрев лампы и активной среды:

Мощность, выделяющаяся в активном веществе лазера:

       Мощность, выделяющаяся в лампе накачки:

     

4.6. Электрическая схема питания лазера

ТР

            Питание дуговых ламп накачки непрерывного режима, обладающих слабовозрастающей ВАХ, осуществляется от мощных одно- или трехфазных выпрямителей. Выпрямители строятся на основе трансформаторов с рассеянием, падающая ВАХ которых исключает необходимость включения последовательно с ЛН ограничивающего ток балластного резистора. Схема поджига дуговой лампы следующая:

 

HL – лампа накачки. ТР – трансформатор.

5. Описание конструкции проектируемого лазера с обоснованием выбора конструктивных решений, материалов деталей лазера.

Рис 9. Структурная схема конструкции лазера

На рис. 6 представлена структурная схема ТТЛ лазера. Здесь 1-активное вещество, 2- лампа оптической накачки, 3- отражатель, 4- оптический резонатор, образованный зеркалами, 5 – блок питания лампы накачки, 6 – система охлаждения, 7 – преобразователь гармоник, 8 – рабочее зеркало преобразователя гармоник .

АВ лазера имеет вид цилиндра. Оно служит для генерации когерентного изучения и представляет собой матрицу Y₃Al₅O₁₂ , легированную активатором Nd⁺³ (трехвалентные ионы неодима). В пределах этой оболочки и происходит возбуждение АВ и генерация когерентного излучения. Размеры АВ ограничены технологическими возможностями и в ходе расчетов было получено значение длины активной среды 3,6 мм в диаметре и 6,2 см по длине.

Лампа накачки и отражатель образуют осветитель. Конструкция осветителя существенно влияет на эффективность и равномерность накачки. В данном устройстве используется цилиндрический осветитель  с прямой трубчатой лампой накачки. В отличие от эллиптического цилиндра, обладающего большой эффективностью накачки, круговой цилиндр более прост в изготовлении, поэтому используем его, предполагая серийность производства устройства. Данный отражатель изготавливается в виде моноблока из кварца с отверстиями для расположения АВ и лампы накачки.

На внутреннюю поверхность отражателя наносятся отражающие покрытия. В данном случае это зеркальный отражатель, обеспечивающий больший, чем диффузный отражатель коэффициент отражения излучения. На торцевые поверхности также наносится отражающее покрытие.

В связи с большой выделяемой лампой накачки мощностью, в моноблоке осветителя используется система водяного охлаждения, представляющая собой циркулирующую в отверстии с АВ и лампой накачкой воду.

Моноблок крепится в металлическом кожухе таким образом, чтобы его боковая поверхность также охлаждалась водой. Это достигается с помощью фторопластового кольца, имеющего каналы для протекания воды. Уплотнения между отдельными деталями выполняются в виде резиновых или фторопластовых прокладок. Система охлаждения работает по замкнутому циклу, с использованием дистиллированной воды, подкрашиваемой нитридом натрия, выполняющего роль фильтра  (вырезает из спектра излучения лампы накачки полосу длин волн, близкую к полосе поглощения АВ).