Активный лазерный элемент с мембранным радиатором | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №8 (88) апрель-2 2015 г.

Дата публикации: 17.04.2015

Статья просмотрена: 5 раз

Библиографическое описание:

Деулин Б. И., Филиппов В. В. Активный лазерный элемент с мембранным радиатором // Молодой ученый. — 2015. — №8. — С. 235-236. — URL https://moluch.ru/archive/88/17474/ (дата обращения: 23.07.2018).

Описан способ устранения температурных деформаций лазерного элемента из эпоксиполимера, активированного органическими красителями, с применением упругих элементов в оболочке активного лазерного элемента.

Ключевые слова: активные лазерный элемент, излучение накачки, радиатор, гофрированные мембраны.

Discloses a method for removing thermal deformation of the laser element of the epoxy resin, the activated organic dyes, applying the elastic elements in the shell of the active laser element.

Keywords: active laser element, the pump radiation, radiator, corrugated membrane.

 

Полезная модель относится к оптическому приборостроению и предназначена для проведения исследований в области спектрального анализа.

Известен активный лазерный элемент из эпоксиполимера, активированного органическими красителями, снабженный оболочкой и стойкой, выполненными из металла с высоким коэффициентом теплопроводности, при этом оболочка выполнена в виде цилиндра с кольцевыми пазами во внутренней части и закреплена в стойке. [1]     

Недостатком данного элемента является то, что лазерный элемент в оболочке подвержен температурным деформациям.

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение температурных деформаций.

Техническим результатом является применение упругих элементов в оболочке активного лазерного элемента.

Указанная задача и указанный технический результат достигается благодаря тому, что активный лазерный элемент, активированный органическими красителями, снабженный оболочкой и стойкой, выполненными из металла с высоким коэффициентом теплопроводности, согласно полезной модели, оболочка дополнительно снабжена двумя гофрированными мембранами с трапецеидальным профилем и выполнена в виде кольца. [2]

Сущность предлагаемого устройства представлена на рис.1.

Рис.1. Активный лазерный элемент с мембранным радиатором

 

Активный лазерный элемент 1, активированный красителями заключается в оболочку, состоящую из двух гофрированных мембран 3 с трапецеидальным профилем и кольца 2 из металла с высоким коэффициентом теплопроводности. Кольцо 2 выполнено с фасками, угол которых совпадает с углом профиля гофрированных мембран 3. При нагреве, из-за разницы коэффициентов линейного расширения материалов из которых изготовлено кольцо 2 и активный лазерный элемент 1, между активным лазерным элементом 1 и гофрированной мембраной 3 может образоваться люфт. Во избежание образования люфта высота h кольца 2 меньше толщины H активного лазерного элемента 1 на 0,1–0,2 мм. Гофрированные мембраны 3 выполнены с отверстием в центральной части для прохождения излучения накачки и люминесценции красителя активного лазерного элемента 1. Активный лазерный элемент 1, активированный красителями, помещен внутри кольца 2. Диаметр кольца 2 больше диаметра активного лазерного элемента 1 на 0,1–0,2 мм. Активный лазерный элемент 1 и кольцо 2 заключены между двумя гофрированными мембранами 3, которые скреплены между собой с помощью винтов 4 и гаек 6. Между гофрированными мембранами 3 на винтах 4 размещены шайбы 5 толщиной 1–1,5 мм. Конструкция, представленная на чертеже, закрепляется в стойке.

Излучение накачки падает на активный лазерный элемент 1. Под действием излучения накачки краситель люминесцируют. Кольцо 2 и гофрированные мембраны 3 проводят тепло, полученное от активного лазерного элемента 1. Согласно закону Фурье они будут служить радиатором, рассеивающим это тепло в окружающую среду конвективной теплоотдачей. Тепло будет рассеиваться как во внешнюю среду, так и во внутреннюю часть конструкции. Благодаря шайбам 5 между гофрированными мембранами 3 образуется зазор, через который происходит воздухообмен с окружающей средой вследствие конвенции.

Благодаря упругости гофрированных мембран 3 устраняются осевые температурные деформации, возникающие в активном лазерном элементе 1 и кольце 2. Из-за упругости гофров гофрированной мембраны 3 устраняются радиальные температурные деформации, возникающие в кольце 2.

Высокая теплопроводности металла, из которого выполнены кольцо, гофрированные мембраны и стойка, обширная площадь контакта конструкции с окружающей средой, обеспечат достаточный теплоотвод от активного лазерного элемента, что увеличит ресурс его работы при когерентной накачке «в одну точку», а упругость гофрированных мембран устранят температурные деформации элементов конструкции.

 

Литература:

 

1.                  Патент РФ на полезную модель № 129307, опубл. 20.06.2013г.

2.                  Патент РФ на полезную модель № 141309 опубл. 05.11.2013 г.

Основные термины (генерируются автоматически): активный лазерный элемент, мембрана, кольцо, лазерный элемент, высокий коэффициент теплопроводности, оболочка, окружающая среда, излучение накачки, полезная модель, трапецеидальный профиль.


Ключевые слова

активные лазерный элемент, излучение накачки, радиатор, гофрированные мембраны

Похожие статьи

Применение и перспективы использования легированных...

Локализация света и легирующих элементов в сердцевине одномодовых волокон улучшает как эффективность использования квантоактивных оптических сред, так и излучения накачки при изготовлении нелинейных оптических элементов (генераторов...

Исследование генерации второй гармоники твердотельного...

Ключевые слова: твердотельный лазер, вторая гармоника, полупроводниковая накачка. Эффект генерации второй гармоники используется для расширения возможного длин волн лазерного излучения.

Проблемы лазерной прочности прозрачных полимеров и методы...

Для практического применения твердоматричных элементов в лазерной системе, матрица должна обладать высокими показателями в: теплопроводности, теплоемкости, твердости, прочности и т.д.

Определение механических воздействий гидротехнических...

Оптопары с открытым каналом, где размещается или контролируемая среда, или промежуточный элемент.

Реэлейское рассеяние аналогично с лазерным излучением.

Определение физических параметров радиационных процессов...

Изучение процессов взаимодействия когерентных излучений с прозрачной средой

− спектральное мультиплексирование каналов, при котором чувствительные элементы разнесены на различные длины волн

Реэлейское рассеяние аналогично с лазерным излучением.

Исследование температурных полей в методе неразрушающего...

Принимаем, что все элементы схемы находятся в идеальном тепловом контакте друг с другом.

7. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. — М.: Высшая школа — 1967. — 599 с. 8. Определение условий адекватности модели распределения тепла в плоском...

Концепция стратосферного многоцелевого дирижабля с лазерным...

где — коэффициент полезного действия солнечной панели. Вставив значения уравнений (5) и (6), мы

Основные термины (генерируются автоматически): космическое базирование, газовая оболочка, геостационарная орбита, лазер, солнечное излучение, лазерный стратосферный...

Формирование мембран на основе пористого оксида алюминия...

ПАОА также активно используется при создании различных датчиков окружающей среды с хорошими функциональными характеристиками.

На основе мембран ПАОА реализуются датчики влажности [27]. Чувствительный элемент датчика влажности состоит из алюминиевой...

Применение лазеров в полупроводниковой технологии

вынужденное излучение, лазерное излучение, лазерный эффект, полупроводниковая технология, обработка материалов, рубиновый лазер, лазерное воздействие, активная среда, высокий КПД, основное состояние.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Применение и перспективы использования легированных...

Локализация света и легирующих элементов в сердцевине одномодовых волокон улучшает как эффективность использования квантоактивных оптических сред, так и излучения накачки при изготовлении нелинейных оптических элементов (генераторов...

Исследование генерации второй гармоники твердотельного...

Ключевые слова: твердотельный лазер, вторая гармоника, полупроводниковая накачка. Эффект генерации второй гармоники используется для расширения возможного длин волн лазерного излучения.

Проблемы лазерной прочности прозрачных полимеров и методы...

Для практического применения твердоматричных элементов в лазерной системе, матрица должна обладать высокими показателями в: теплопроводности, теплоемкости, твердости, прочности и т.д.

Определение механических воздействий гидротехнических...

Оптопары с открытым каналом, где размещается или контролируемая среда, или промежуточный элемент.

Реэлейское рассеяние аналогично с лазерным излучением.

Определение физических параметров радиационных процессов...

Изучение процессов взаимодействия когерентных излучений с прозрачной средой

− спектральное мультиплексирование каналов, при котором чувствительные элементы разнесены на различные длины волн

Реэлейское рассеяние аналогично с лазерным излучением.

Исследование температурных полей в методе неразрушающего...

Принимаем, что все элементы схемы находятся в идеальном тепловом контакте друг с другом.

7. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. — М.: Высшая школа — 1967. — 599 с. 8. Определение условий адекватности модели распределения тепла в плоском...

Концепция стратосферного многоцелевого дирижабля с лазерным...

где — коэффициент полезного действия солнечной панели. Вставив значения уравнений (5) и (6), мы

Основные термины (генерируются автоматически): космическое базирование, газовая оболочка, геостационарная орбита, лазер, солнечное излучение, лазерный стратосферный...

Формирование мембран на основе пористого оксида алюминия...

ПАОА также активно используется при создании различных датчиков окружающей среды с хорошими функциональными характеристиками.

На основе мембран ПАОА реализуются датчики влажности [27]. Чувствительный элемент датчика влажности состоит из алюминиевой...

Применение лазеров в полупроводниковой технологии

вынужденное излучение, лазерное излучение, лазерный эффект, полупроводниковая технология, обработка материалов, рубиновый лазер, лазерное воздействие, активная среда, высокий КПД, основное состояние.

Задать вопрос