Принцип действия лазера (окг-13) и его конструкция

Как известно, при переходе атома вещества с верхнего энергетического уровня на нижний имеет место излучения фотона с частотой

где Е₁, Е₁ — энергия соответственно нижнего и верхнего уровней, h — постоянная Планка. Если излучение проходит через газовую среду, то при столкновении фотона с атомом вещества среды, находящимся на верхнем энергетическом уровне, последний переходит в нижнее энергетическое состояние с излучением такого же фотона, который по направлению и фазе строго совпадает с исходным..При столкновении фотона с атомом, находящимся на нижнем энергетическом уровне, падающий фотон поглощается, а атом переходит в верхнее возбужденное состояние. Если выполнено условие инверсии, т.е. на верхнем энергетическом уровне имеется больше частиц, чем на нижнем, то первый процесс преобладает, и происходит усиление исходного сигнала. Поэтому такая активная среда может характеризоваться некоторым коэффициентом усиления, который обычно рассчитывается на один проход сигнала через среду.

Для получения генерации необходим резонатор. Резонатор образуется парой зеркал с большим коэффициентом отражения. Эти зеркала расположены с двух сторон газоразрядной трубки и обеспечивают многократное прохождение сигнала через активную среду. Генерация возникает в том случае, если коэффициент усиления за один проход превосходит те потери, которые имеются в резонаторе (в зеркалах и т.д.). В генераторах ОКГ-13 рабочим является переход неона 3S₂—2Р₄ и (обозначения Пашена). В условиях тлеющего разряда в смеси Не—Nе при определенном режиме возникает инверсия населенности уровней. В генераторах использован изотоп гелия с массой, равной 3—Не³, что обеспечивает большую инверсию населенностей уровней и, следовательно, больший коэффициент усиления по сравнению с изотопом Не⁴..Для уменьшения дифракционных потерь и для меньшей критичности настройки зеркала представляют собой сферические поверхности..

На рис. 1 изображена упрощенная конструкция прибора ОКГ-13.

Основными элементами прибора являются: газоразрядная трубка (1) и оптический резонатор, состоящий из двух сферических зеркал (2, 10). Газоразрядная трубка зажимается в специальных вкладышах (3), на которые одеваются и закрепляются на них кольца (4). Армированная таким образом газоразрядная трубка вставляется в корпус прибора (5). Крепление трубки в корпусе осуществляется в двух плоскостях посредством 4-х винтов (6) в каждой плоскости. С помощью этих винтов трубка может быть установлена необходимым образом относительно корпуса.Торцевые поверхности корпуса (5) обработаны с такой точностью, чтобы обеспечить совпадение оптических осей зеркал, прижатых к этим поверхностям. Зеркала (2) и (10) прижимаются к торцевым поверх­ностям с помощью насадок (7). Юстировка прибора заключается в установке газоразрядной трубки вдоль оптической оси резонатора (зер­кал). Для этого трубка перемещается в вертикальном и горизонталь­ном направлении в корпусе посредством винтов (6).

Для защиты рабочих поверхностей зеркал и выходных окон трубки от действия пыли и влаги в приборе предусмотрена герметизация пас­сивной части резонатора, осуществляемая резиновыми манжетами (8). Для подключения прибора к блоку питания служит разъем (9).Снизу корпуса излучателя установлен блок балластных резисторов лазера, соединенный кабелем с блоком питания. Кабель питания проходит через полую вертикальную ось прибора.

Корпус излучателя на заднем торце имеет заглушку. При снятии заглушки можно наблюдать "обратный луч" лазера, значитель­но более слабый чем основной, но достаточный, чтобы использовать его при юстировке прибора и для контроля стабильности положения излуча­теля.

. ПОДГОТОВКА ЛАЗЕРНОГО ВИЗИРА К РАБОТЕ

. Устанавливать лазерный визир в рабочее положение рекомен­дуется в следующем порядке:

- освободите прибор и блок питания от зажимных устройств укладочного ящика;

- извлеките блок питания (сетевой или аккумуляторный);

- заземлите блок питания;

- извлеките прибор и установите на штативе или тумбе;

- освободите закрепительный винт и установите колонку в подставке таким образом, чтобы обеспечивался предполагаемый угол работы прибора без ограничения внутренним упором;

- закрепите это положение закрепительным винтом подставки;

- подсоедините кабель питания ОКГ к разъему соответствующего блока питания;

- приведите пузырек круглого уровня на середину подъемными винтами подставки;

- убедитесь, что тумблер блока питания выключен;

- подключите блок питания к электросети или аккумулятору с соблюдением полярности включения.

Включение прибора:

Включите тумблер блоха питания в положение "вкл"; при работе с сетевым блоком питания должна загореться сигнальная лампочка, при работе с аккумуляторным блоком питания свечение лазера на­чинается сразу. При работе с сетевым блоком питания через 1-2 минуты нажмите и отпустите кнопку "поджиг". Если лазер не загорелся, поверни­те ручку регулировки блока питания "грубо" по часовой стрелке и еде раз нажмите кнопку "поджиг".

установите величину рабочего тока (по миллиамперметру – 8 ма), указанную в паспорте ОКГ, после возникновения свечения лазера; контролируйте номинальное значение рабочего тока (до прогрева блоха питания) в течение 10 минут.