Устройство диафрагмирования лазерного излучения

45 Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно ксредствам для формирования пучкаизлучения,Известно устройство диафрагмирования излучения, выполненное в виденепрозрачного ножа полуплоскости 1 1 1.Недостатком такого устройства является отсутствие воэможности формирования осесимметричного сечения, диафрагмируемого пучка,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство диафрагмирования лазерногоизлучения, выполненное в виде экрана 15с отверстием. В этом устройствеэкран выполнен непрозрачным 2 1,Недостатком устройства являетсяотсутствие возможности работы сизлучением, плотность мощности которого превышает величину10 Вт/см,Это обусловлено тем, что при плотностях, превышающих указанную величину, происходит обгорание краевнепрозрачного экрана, сопровождающееся изменением геометрических характеристик отверстия, т.е, нарушением качественной работы устройства.Цель изобретения - увеличениеплотности мощности диафрагмируемого 30излучения, формирование многоугольного сечения диафрагмируемого излучения, а также формирование круглогосечения диафрагмируемого излучения,Э 5Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для диафрагмирования лазерного излучения, выполненном в .виде экрана с отверстием, экран выполнен из материала, прозрачного 40 для этого излучения, и содержит поверхность, нормаль к которой в каждой точке составляет с осью отверстия угол полного внутреннего отражения.При этом экран выполнен в виде набора примыкающих одна к другой призм полного внутреннего отражения.Кроме того, поверхность полного внутреннего отражения выполнена ко нической.На фиг. 1 представлена конструкция диафрагмы, в которой экран выполнен в виде набора призм полного внутреннего отражения; на фиг. 2 " 55 конструкция диафрагмы, поверхность полного внутреннего отражения которой выполнена конической. 015 2Устройство диафрагмирования лазерного излучения выполнено в виде экрана 1 с отверстием 2, причем экран1 выполнен из материала, прозрачного для этого излучения, и содержит поверхность 3, нормаль 4 к которой в каждой точке составляет с осью 5 отверстия 2 угол полного внутреннего отражения о(, определяемый соотно- шением где и - показатель преломления материала, из которого изготовленэкран 1.В одном варианте исполнения (фиг.1)экран 1 может быть выполнен в виденабора примыкающих одна к другойпризм полного внутреннего отраженияб, ребра 7 которых образуют многоугольное отверстие, а в другом варианте (фиг. 2) поверхность 3 полноговнутреннего отражения выполнена конической,В качестве материала экрана 1 могут быть использованы стекла, например К 8, КУ и т,п. в видимом иближнем ИК-диапазоне и Яг, Се, ВаГдля дальнего ИК-диапазона, Призмы6 могут быть снабжены крепежными июстировочными устройствами для настройки на заданный размер отверстия 2.Устройство работает следующим образом,Часть 8 излучения 9, падающегона диафрагму, проходит сквозь отверстие 2 и продолжает распространятьсяв направлении оси 5. В то же времдругая его часть проникает в телоэкрана 1, претерпевая полное внутреннее отражение на поверхности 3,и выходит из этого тела в направлении 10, существенно отличном от направления оси 5. Таким образом, экран1 не пропускает в направления этойоси излучение, идущее вне отверстия2, т.е. выполняет функции непрозрачного экрана в известном устройстве.При этом, благодаря отсутствию поглощения, приводящего к обгоранию кромок непрозрачного экрана, плотностьмощности диафрагмируемого излученияможет быть существенно повышена. По сравнению с известным устрой. ством, в котором в качестве экрана используются металлические детали, для которых предельное значение.аказ 3422/3 8 Тираж 497 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушсвое Покомитета СССРи открытийская наб., д. лиал ППП "Патент"; плотности мощности составляет на непрерывном излучении 500"1000 Вт/см а на импульсном - 10 -10 Вт/см 24 5 1 при длинах волн 1-10 мкм, для предлагаемого устройства предельные значения плотности мощности составляют на непрерывном излучении 10 ф - 10" Вт/см"-, а на импульсном (=10" с) -10 - 10 Вт/см . Экспериментывпроводились на лазерах с Э = 10 5 41,06 мкм (ГОС 1001) и с 3 10,6 - прокачкой СО, тип 106.Экран для Л1,06 мкм бып изготовлен из стекла марки К 8, а для10,6 мкм из Се и ВаР,.Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает возможность существенного повышения плотности мощности диафрагмируемого излучения,жгород, ул. Проектная, 4