×
02.10.2019
219.017.d151

Портативный импульсно-периодический полупроводниковый лазерный излучатель

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к лазерной технике. Портативный импульсно-периодический полупроводниковый лазерный излучатель с пиротехнической накачкой и перестраиваемой длиной волны содержит корпус с фокусирующим оптическим элементом, полупроводниковый лазер, блок управления работой полупроводникового лазера с источником питания, систему электрической связи электронных элементов лазера и магазин с источниками оптического излучения с пиротехнической накачкой, содержащий несколько пиротехнических ламп и систему их подачи. В излучатель введен приемник оптического излучения, выполненный из монокристаллического кремния. Технический результат заключается в обеспечении возможности создания полупроводникового лазерного излучателя с пиротехнической накачкой. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к импульсно-периодическим

полупроводниковым лазерным излучателям с пиротехнической накачкой. Может быть использовано для исследования оптических характеристик с помощью лазерного излучения в условиях отсутствия подключения к источнику питания.

Техническим результатом изобретения является получение портативного многоразового полупроводникового лазерного излучателя, простого в эксплуатации и не требующего особых условий хранения, обеспечивающего на выходе интенсивное узконаправленное импульсно-периодическое лазерное излучение с перестраиваемой длиной волны.

Устройство содержит корпус с фокусирующим оптическим элементом, полупроводниковый лазер, источник питания, блок управления работой полупроводникового лазера, система электрической связи электронных элементов, магазин с пиротехническими лампами и системой их подачи и приемник оптического излучения.

Изобретение может быть использовано для исследования оптических характеристик с помощью лазерного излучения в условиях отсутствия подключения к источнику питания.

Известен ряд устройств [1, 2], предназначенных для подавления оптико-электронных средств и исследования их стойкости к лазерному излучению, проведения полевых экспериментов, использующих принцип пиротехнической накачки активного элемента. При этом данные устройства обладают рядом существенных недостатков. В устройстве [1] используется конструкция лазера с накачкой коаксиальным пиротехническим патроном, активированного ионами Nd3+ стеклянного волокна, установленного в корпусе, имеющем вид авторучки.

Недостатками данной конструкции являются отсутствие возможности производить многоразовую генерацию лазерных импульсов и невозможность изменения длины волны лазерного излучения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является портативный многоцветный импульсно-периодический волоконный лазерный излучатель с пиротехнической накачкой [2], содержащий несколько пиротехнических ламп и три различных активных элемента, представляющих собой волоконно-активные элементы, изготовленные из стекла, активированного ионами различных металлов для трансформации широкополосного оптического излучения в узкополосное.

Недостатками данного технического решения являются:

ограниченность и дискретность диапазона длин волн генерируемого лазерного излучения, определяемая наличием материалов активирования оптоволокна;

коэффициент преобразования световой энергии лампы вспышки в энергию импульса твердотельного лазера составляет до 10%.

Задачей заявляемого изобретения является разработка портативного многоразового полупроводникового лазерного излучателя, простого в эксплуатации и не требующего особых условий хранения, обеспечивающего на выходе интенсивное узконаправленное импульсно-периодическое лазерное излучение с перестраиваемой длиной волны.

Для решения поставленной задачи предложен корпус с фокусирующим оптическим элементом, полупроводниковый лазер, блок управления работой полупроводникового лазера с источником питания, система электрической связи электронных элементов лазера, магазин с источниками оптического излучения с пиротехнической накачкой, содержащий несколько пиротехнических ламп и систему их подачи [3, 4], приемник оптического излучения.

Отличительные признаки заявляемого изобретения состоят в том, что:

а) преобразование оптического излучения в электрический импульс осуществляется с использованием полупроводникового материала -кристаллического кремния, из которого выполнена поверхность приемника оптического излучения;

б) форма приемника оптического излучения выполнена исходя из обеспечения требований наибольшей площади и наименьших габаритов;

в) в портативных лазерных устройствах впервые предлагается применение полупроводниковых лазеров с перестраиваемым оптическим диапазоном. Данные лазеры нашли широкое применение в различных областях науки и техники. Возможность управления длиной волны излучения базируется на использовании варизонных полупроводниковых лазеров, то есть полупроводников, в которых имеется возможность изменения ширины запрещенной зоны [5], вследствие чего изменяется и длина волны лазерного излучения. В предлагаемом устройстве осуществляется с помощью блока управления работой полупроводникового лазера.

Коэффициент преобразования энергии светового потока кристаллическим кремнием в электрическую энергию составляет около 16%, а коэффициент преобразования электрической энергии в энергию импульса полупроводникового лазера - до 70%, что, в целом, дает около 11% энергии в лазерном импульсе предлагаемого устройства относительно энергии светового излучения пиротехнической лампы. Энергия, излучаемая при срабатывании пиротехнической лампы, может составлять до 20 Дж, а это значит, что энергия лазерного импульса, получаемого в предлагаемом устройстве, может достигать 2 Дж, чего сложно добиться, используя аккумуляторные источники питания.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства. В корпусе (1) с фокусирующим оптическим элементом (2) расположен полупроводниковый лазер (3), источник питания (4), блок управления работой полупроводникового лазера (5), система электрической связи электронных элементов лазера (6) с полупроводниковым лазером (3), магазин с пиротехническими лампами (9) и системой их подачи (7), приемник оптического излучения (8) с расположенной в нем пиротехнической лампой (9).

Для более полного поглощения оптических квантов, образующихся при срабатывании пиротехнической лампы, предлагается помещать ее внутрь приемника оптического излучения. Он, в свою очередь, выполняется из полупроводниковых фотоприемных материалов в форме вытянутой по длине пиротехнической лампы многолучевой звезды. Целесообразность применения подобной конструкции обусловлена тем, что:

такая форма позволит существенно увеличить площадь рабочей поверхности фотодиодного покрытия без увеличения занимаемого приемником оптического излучения объема, что позволит увеличить вероятность поглощения квантов света с образованием свободных носителей заряда;

большее количество граней оптического приемника дополнительно будет выполнять функцию радиатора, что приведет к уменьшению температуры нагрева полупроводника и позволит ему сохранить исходные характеристики.

Количество лучей приемника оптического излучения обусловлено обеспечением оптимального сочетания наибольшего коэффициента преобразования световой энергии в электрическую и минимальных размеров приемника оптического излучения при заданной энергии, излучаемой пиротехнической лампой.

Таким образом, в предлагаемом полупроводниковом лазерном излучателе при сравнительно небольших габаритах коэффициент преобразования световой энергии пиротехнической лампы в световую энергию лазерного импульса будет выше, чем у твердотельных лазерных излучателей, представленных ранее. Портативный импульсно-периодический полупроводниковый лазерный излучатель с пиротехнической накачкой и перестраиваемой длиной волны может быть использован как для исследования влияния лазерного излучения на материалы в условиях отсутствия возможности подключения к источнику питания, так и для осуществления энергетического воздействия на функциональные узлы оборудования, применяемого в оптических электронных системах.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. RU №2217850, 2001 г.

2. RU №2358365, 2007 г.

3. RU №2239264, 2004 г.

4. RU №2227244, 2004 г.

5. Гулевич Е., Кондратюк Н., Протасеня А. Перестраиваемые источники лазерного излучения УФ, видимого, ближнего и среднего ИК-диапазона/ Фотоника №3, 2007. с. 30-33.

Портативный импульсно-периодический полупроводниковый лазерный излучатель, содержащий корпус с фокусирующим оптическим элементом, размещенные в нем полупроводниковый лазер и блок управления его работой с источником питания, соединенные между собой системой электрической связи, а также магазин с источниками оптического излучения с пиротехнической накачкой, содержащий несколько пиротехнических ламп и систему их подачи, отличающийся тем, что введен приемник оптического излучения, выполненный из монокристаллического кремния.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 50.
13.10.2018
№218.016.9167

Многоканальный приемник с кодовым разделением каналов для приема сигналов с квадратурной m-ичной амплитудно-инверсной модуляцией

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, сухопутной подвижной и спутниковой связи, призванных функционировать в условиях ограничений на выделенный частотный ресурс и энергетику. Приемник с кодовым разделением каналов с высокой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669371
Дата охранного документа: 11.10.2018
14.11.2018
№218.016.9d5f

Защитное устройство

Изобретение относится к системе «человек-машина» и может быть использовано для защиты человека-оператора транспортного средства от действия вертикальных ускорений больших величин. Защитное устройство содержит несущее приспособление с сиденьем и спинкой кресла, направляющие, кронштейн,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672345
Дата охранного документа: 13.11.2018
02.02.2019
№219.016.b66f

Устройство эвакуации информации

Изобретение относится к защите информации бортовых систем летательных аппаратов. Устройство эвакуации информации содержит бортовой самописец (6), камеру сжатого воздуха (3) с краном (4), оборудованную датчиком давления (5), резиновую камеру (2). Резиновая камера (2) охватывает весь корпус (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678727
Дата охранного документа: 31.01.2019
26.02.2019
№219.016.c827

Способ определения скорости движения наземного транспортного средства

Изобретение относится к области наземной навигации и может быть использовано в автономных системах наземной навигации, в которых требуется определение с высокой точностью скорости движения и пройденного расстояния наземным транспортным средством (НТС). Заявленный способ определения скорости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680654
Дата охранного документа: 25.02.2019
01.03.2019
№219.016.c89a

Гелиоветряная установка для выработки электроэнергии

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении мощности в области применения установки для производства электроэнергии и достигается благодаря тому, что гелиоветряная установка для выработки электроэнергии состоит из полотна элементов, являющихся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680822
Дата охранного документа: 27.02.2019
04.04.2019
№219.016.fb65

Ретранслятор системы передачи радиокоманд на управляемые объекты, входящие в систему

Изобретение относится к радиосвязи и может использоваться в спутниковых системах связи диапазона миллиметровых волн для ретрансляции радиосигналов с использованием космических аппаратов на высокоэллиптических орбитах. Технический результат состоит в повышении надежности достоверной и скрытой от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683789
Дата охранного документа: 02.04.2019
31.05.2019
№219.017.701b

Устройство подготовки топлива к сгоранию в двигателе

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для подготовки топлива к сгоранию в двигателе. Предложено устройство подготовки топлива к сгоранию в двигателе, состоящее из последовательно соединенных генератора-модулятора 1, автогенератора 2 и индуктора 3, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689861
Дата охранного документа: 29.05.2019
31.05.2019
№219.017.7067

Способ моделирования многоэтапного процесса развития и применения системы вооружения

Изобретение относится к способам обработки цифровых данных в области прогнозирования и управления многоэтапными процессами, характеризующихся априорной неопределенностью ситуаций, возникающих при реализации их этапов. Техническим результатом является обеспечение возможности автоматизированного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689813
Дата охранного документа: 29.05.2019
01.06.2019
№219.017.7265

Способ записи и дискретной эвакуации информации бортовых регистраторов

Изобретение относится к способу эвакуации устройства для сбора и регистрации полетных данных. Для эвакуации устройства для сбора и регистрации полетных данных о параметрах полета от приборов контроля полетов летательного аппарата одновременно записывают в флеш-память в N устройствах для сбора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690137
Дата охранного документа: 30.05.2019
01.06.2019
№219.017.727c

Устройство ориентации космического аппарата по звездам

Изобретение относится к области космической навигации и касается устройства ориентации космического аппарата по звездам. Устройство включает в себя корпус, объектив, центральный модуль, электронную единую плату, гибкие участки электронной единой платы, термоэлектрический охладитель Пельтье,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690055
Дата охранного документа: 30.05.2019
Показаны записи 1-10 из 10.
27.06.2013
№216.012.522b

Способ обработки неметаллических материалов

Изобретение относится к области технологических процессов и может быть использовано для скрайбирования полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Способ обработки неметаллических материалов согласно изобретению заключается в облучении поверхности материала импульсным лазерным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486628
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.03.2015
№216.013.3219

Портативный автономный многоразовый импульсный твердотельный лазер

Портативный автономный многоразовый импульсный твердотельный лазер выполнен в виде двух состыкованных сборок и внешнего резонатора. Одна из сборок - разрушаемая (сменная), включает в себя ударную трубку, заполненную ксеноном, заряд взрывчатого вещества, разрушаемый отражатель и светопроводящую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544300
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.08.2015
№216.013.6ba8

Способ определения параметров динамического деформирования металлических материалов и устройство для его реализации

Использование: для определения параметров высокоскоростного движения метательных тел, например измерения перегрузок, скорости соударения, и для исследования параметров динамического деформирования металлических материалов в авиационной и космической технике. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559118
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.02.2016
№216.014.c227

Способ лазерной обработки неметаллических материалов

Использование: для лазерного отжига пластин из полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что способ лазерной обработки неметаллических материалов заключается в облучении их поверхности импульсом лазерного излучения, формируют лазерный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574327
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c331

Способ лазерной обработки неметаллических пластин

Изобретение может быть использовано для лазерного пробития сквозных отверстий в пластинах из полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Способ обработки неметаллических пластин согласно изобретению заключается в облучении их поверхности лазерным импульсом с минимальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574222
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.08.2016
№216.015.5401

Инфракрасный твердотельный лазер

Изобретение относится к лазерной технике. Инфракрасный твердотельный лазер содержит лазер накачки, кристалл Fe:ZnSe - пассивный модулятор добротности и дополнительный резонатор. Резонатор лазера накачки выполнен «глухим», а пассивный модулятор добротности имеет вид кристалла Fe:ZnSe,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593819
Дата охранного документа: 10.08.2016
29.12.2017
№217.015.fdb3

Малогабаритный инфракрасный твердотельный лазер

Изобретение относится к лазерной технике. Малогабаритный инфракрасный твердотельный лазер содержит лазер накачки и кристалл Fe:ZnSe - пассивный модулятор добротности, При этом на грани кристалла Fe:ZnSe, параллельные оптической оси лазера накачки, нанесены полупрозрачное и отражающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638078
Дата охранного документа: 11.12.2017
02.10.2019
№219.017.d072

Способ исследований температурных зависимостей оптических характеристик полупроводниковых материалов

Изобретение относится к области исследований оптических характеристик полупроводниковых материалов, находящихся под действием температурного поля, и может найти применение в исследовательской деятельности. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что процесс измерения оптических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700722
Дата охранного документа: 19.09.2019
16.05.2023
№223.018.6191

Способ поиска и идентификации токсичных осколков разрушившегося в результате аварийных воздействий ядерно- и радиационно опасного объекта

Изобретение относится к области поиска и идентификации токсичных осколков разрушившегося в результате аварийных воздействий ядерно- и радиационно опасного объекта (ЯРОО) с использованием систем компьютерного зрения. Способ поиска и идентификации токсичных осколков разрушившегося в результате...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002746840
Дата охранного документа: 21.04.2021
21.05.2023
№223.018.689d

Способ имитации излучения плазмы трехцветным лазером для проведения экспериментальных исследований

Изобретение относится к области экспериментальных исследований стойкости оптико-электронной аппаратуры к излучению плазменной области. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в качестве источника излучения используется трехцветный RGB-лазер, излучение которого с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794510
Дата охранного документа: 19.04.2023
+ добавить свой РИД