Blue Flower

ЛАЗЕР ГАЗОВЫЙ ЛГН-303 ПАСПОРТ

1. Общие сведения
Лазер газовый ЛГН-3ОЗ атомарный, стабилизированный, непрерывного режима работы, работающий на двух ортогонально поляризованных одночастотных составляющих излучения, предназначен для использования в качестве источников когерентного излучения в интерферометрии, оптической локации, волоконной связи и технических установках.
Лазер может работать в двух режимах:
режим 1 - ортогонально поляризованные одночастотные составляющие излучения пространственно разделены  (обеспечивается при установке на выходе лазера призменного устройства);
режим 2 - ортогонально поляризованные одночастотные составляющие излучения пространственно совмещены  (обеспечивается при установка на выходе лазера чашки, не содержащей поляризационного устройства).
Пучок с вертикальной поляризацией обозначается  Ev горизонтальной - Ен Устройства, в которых используется лазер, не должны допускать прямое отражение в лазер энергии" более  0,1% от излучаемой мощности. При использовании лазера в составе измерительных средств в качества меры он дополнительно подлежит соответствующей метрологической поверке или аттестации. К опасным и вредным производственным факторам лазера относится прямое и   зеркально отраженное лазерное излучение, а также повышенная напряженность электрического поля.
Питание лазера должно осуществляться от сети перегнанного тока напряжением 220 В при частоте 50 +0,5 Гц
Мощность, рассеиваемая излучателем лазера, не более 15 w
Мощность, потребляемая лазером, не более 30 w.

2.Условия эксплуатации
Синусоидальная вибрация
диапазон частот» Нв    1-60
амплитуда ускорения 29,4
Механический удар многократного действия:
пиковое ударное ускорение 78,4
длительность действия  10-15
Повышенная рабочая температура среды К    318
Пониженная рабочая температура среды, К    263
Повышенная относительная влажность при температуре 298 К без конденсации влаги, %  93


3. Основные технические данные
3.1. Электрические параметры при поставке
1.Спектральный состав излучения     одночастстный в каждой поляризации   
2.Средняя мощность лазерного получения с вертикальной поляризацией не менее 1,0 

3. Дайна волны лазерного излучения с вертикальной поляризованной составляющей (Zv) в вакууме, ms  0,6329910+2.10-7
4. Время готовности  не более 30
5. Относительная нестабильность частоты лазерного излучения:
а) за 0,5  h непрерывной работы после двухчасового прогрева, не более 2 в 10 в -9
б) за 8 h непрерывной работы после двухчасового прогрева 1 в 10 в -8
6. Относительная нестабильность мощности лазерного излучения:
а) за 8 h непрерывной работы, % не более  2
б) за I h непрерывной работы, % не более 0,5
7. Максимальное линейное смещение оси диаграммы направленности лазерного излучения относительно посадочных мест базовой поверхности, не более  0,4
8. Максимальное угловое смещение оси диаграммы направленности лазерного излучения относительно посадочных мест базовой поверхности, ЩД, не более  2.10-3
9. Максимальная нестабильность оси диаграммы направленности лазерного излучения за непрерывной работы, не более 50 10-6

Примечания; I.
1. Требования по п. п. 4-9 обеспечиваются при изменении температуры окружающей лазер среды со скоростью не более чем на 0,5 с момента включения лазера в режиме 2.
2. Средняя мощность лазерного излучения при температурах от 263 до 283 К и от 298 до 318 К должна быть не менее 0,8,10  -3,
3. В процессе воздействия механических нагрузок параметры по п.п. 5-9 не контролируются, и допускается их отклонение от указанных норм.
4. Расходимость лазерного излучения 1.85 +0.3
5.Диаметр пучка лазерного излучения при уровне мощности  0,9 на расстоянии 40 ш . Выходное зеркало - плоское.
6. Относительная погрешность воспроизведения длины волны в течение года не более 1.10.

 

6. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЛАЗЕРА
6.1. Лазер состоит из излучателя и источника питания, соединенных между собой.
Включение лазера осуществляется выключателем 0-1, расположенным передней панели источника питания, и дальнейшя подстройка в процессе непрерывной работы при соблюдении условий зксплуатации не требуется.
Контрольные и сигнальные контуры позволяют проконтролировать правильностъ работы всех важнейших систем лазера. Отсутствие излучения, невключение лазера в нормальный режим работы фиксируется миганием лампы ИЭЛУЧЗНИЕ, расположенной на передней панели истерика питаниями низким уровнем сигнала в разъеме ДиАГНОСТИКА на задней панели источника питания.

6.2, Принцип действия лазера
6.2.1. При возбуждении разряда в активном элементе, представляющим собой газоразрядную трубку с внутренними зеркалами, воэникает генерация на двух ортогонально поляризованных молах излучения    частотная ресстройха между которыми составляет (640*10) мгц . При изменении частоти излучения мощность мод изменяется в противофазе.Для стабилизации частоты излучения используется метод терморегулирования едлины резонатора, заключающийся в поддержании постоянного соотношения мощностей моц путем регулируемого подогрева боковой поверхности активного элемента. Функциональная схема лазера на на рис. 1
Излучение со стороны сферического зеркала, проходя через двупреломляющий кристалл, расщепляется по поляризациям и подается на два сектора фотодиода. Бозникаемый фототоки по кабеле передаются в систему автоподстройки частоты (АПЧ) на два входа дифферрвцельного усилителя. Получаемая разность гютотоков подается на вход пропорционально-интегрального-дифференциального регулятора (ПИД-регулятооа), который в режиме начального прогрева рассмотренного ниже, работает как компаратор. Сигнал с ПИД-регулятора через усилитель мощности подается не нагоеватель боковое стенки активного элемента.
Система АПЧ начинает работать в режиме стабилизации после начального  прогрева активного элемента. Режим прогрева устанавливается непесредственно после включения питания лазера. Блок управления начальным прогревом в этом случае пеэеводит ПИД-регулятор в режим компаратора, блокирует его выход и подает на вход усилителя максимальный сигнал. Критерием достаточного прогрева является снижение скорости изменения частоты излучения лазере до

 

величины порядка (20-40)   При этой скорости блок управления начальным прогревом переводит  ПИД-регулятор в режим стабилизации и снимает максимальный сигнал на входе усилителя мощности,  передавая управление ПИД-регулятору.
В режиме стабилизации энергия, выделяемая нагревателем, устанавливает такую температуру боковых стенок активного элемента, при которой разность фототоков поддерживается постоянной. При повышении
температуры окружающей среды величина подаваемой на нагреватель энергии уменьшается, а при понижении - увеличивается.Этим достигается стабилизация частоту излучения.
Питание устройства автоподстройки частоты осуществляется от сответствующего блока питания, а  поддержание разряда активного элемента производится с помощью высоковольтного блока. На выходе излучателя может быть установлен двулучепреломляющий кристалл, пространственно разделяющий  ортогонально поляризованные моды. Центральный пучок имеет вертикальную поляризацию и принят за  основной. На передней панели чашки излучателя он маркирован символом EV. Смещенный пучок имеет  горизонтальную поляризацию и маркирован символом EH. Длина волны смещенного пучка сдвинута на 8.6 10  -7  в большую сторону, а мощность излучения составляет  около 80 процентов от мощности основного луча.

6.3. Устройство излучателя излучатель (рис.2) представляет собой модульную конструкцию содержащую корпус I из магнитомягкого  материала, в котором устранен активный элемент 2 и блок комбинированный 3. Блок комбинированный закреплен на торце корпуса, и содержит соединительные высоковольтный и низковольтный  жгуты с помощью которых излучатель подсоединяется к источнику питания. Активный элемент 2 закреплен в  корпусе с помощью компаунда и сцентрирован относительно посадочных

 поясков 4 корпуса. На выходе излучателя мотет быть установлен двухпреломляющий кристалл , закрепленный на выходной чашке 6, имеющей маркировку EV для вектора E поля с вертикальной поляризации (основной пучок, совпадающий с осью корпуса) и Eн - для вектора E с горизонтальной  поляризацией (совмещенной относительно центра пучка).
7. УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
7.1. Указания мер безопасности
Лазер может обслуживать одно лцио, имеющее квалификационную группу не ниже третьей. При работе с лазером запрещается направлять пучок излучения на окна , двери, стены и т.п.,работать с неисправной аппаратурой,оставлять включенные устройства с лазерами без присмотра,вносить в зону пучка  излучения предметы,способнее вызывать отражение или рассеяние пучка в окружающее пространство,смотреть  в направлении пучка. При наличии прямого или отраженного лазерного излучения необходим пользоваться светофильтрами. При температуре окружавдей среды более 303 К необходимо использование защитных элементов, не входящих в состав лазера.
7.2. Порядок установки лазера в аппаратуру
7.2,1. При установке излучателя в аппаратуре должны использовать два посадочных пояска 4 (см.рис.2).  Посадочные места базовой поверхности - нижняя половине окружностей осадочных поясков. Посадочные пояски должны быть заземлены путем заземления посадочных мест аппаратуры. Источник питания  устанавливается на ножки и прижимается к посадочным плоскостям за торцевые выступы основания корпусе зажимами, ограничивающими смещение лазера при механических воздействиях. Ножки могут устанавливаться в  углубления посадочных плоскостей. Эксплуатационное положение лазере - горизонально что соответствует горизонтальному расположению надписей на корпусе излучателя и выходной панели. Допускается любое эксплуатационное положение при условии отсутствия механических воздействий.
7.2.2. В процессе непрерывной работы должно быть обеспечено поддержание температуры среды, окружающей излучатель, в пределах +-5 К от начальной температуры, при которой лазер был включен. Рабочая температура лежит в диапазоне от 283 до 318 К, выход за зтот диапазон в процессе работы лазера не допускается. Время непрерывной работы не ограничено.
В случае изменения температуры окружающей излучатель среды более чем на +5 К управляющее напряжение на нагревательном элементе отрабатывается до предела и происходит отказ системы АПЧ. В связи с этим не рекомендуется помешать излучатель лазера под кожух аппаратуры с теплоизоляцией, а также рекомендуется защищать излучатель от турбулентных потоков воздуха и прямого термического воздействия при размещении лазера я открытых помещениях. Устройства, в которых используется лазер, не должны допускать прямое отражение в лазер энергии более 0,1 процента от излучаемой мощности.
Контроль величины обратного отражения может осуществляться с помощью микроамперметра со шкалой 100...0...100 мА,подключенного к источнику питания лазера согласно электрической схеме, указанной на рис.3. В процессе начального прогрева лазера (на передней панели мигает индикаторная лампа ИЗЛУЧЕНИЕ) стрелка микроамперметра перебрасывается в крайние положения его шкалы. После установления режима стабилизации (индикаторная лампа ИЗЛУЧЕНИЕ горит непрерывно) стрелка микроамперметра устанавливается в интервале 30...70  ма. колебания ОТ номинального значения более чем на + - 5 мА

  свидетельствуют о наличии сильного обратного отражения существенно ухудшающего стабильность частоты излучения.
7.2.3. При работе лазер должен быть экранирован от постороннее воздушных потоков и прямого термического воздействия.
7.2.4. При температуре окружающей среды более 303 К излучатель лазера следует ограждать от случайных прикосновений.
7.3. Порядок включения лазера
7.3.1. Соедините излучатель с источником питания соединительный жгутом (выключатель 0-1 должен быть в положении 0).
7.3.2. Заземлите корпус источника питания. Клемма "корпус" находятся на задней панели источника питания.
7.3.3. Включите источник питания в сеть 220В , 5%а  с помощью вилки сетевого кабеля.
7.3.4. Переведите ключевой выключатель в положение I, при этом должен загореться индикатор ИЗЛУЧЕНИЕ, свечение которого в период времени готовности должно быть мигающим. Через несколько секунд поджигается разряд активного элемента и через время, не превышающее 30 минут, свечение индикатора ИЗЛУЧЕНИЕ, должно стать непрерывным. После этого лазер готов к работе.