Сканирующая обработка материалов высокочастотными импульсными лазерами с использованием акустооптических дефлекторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработана новая схема управления положением и интенсивностью неполяризованного лазерного излучения, в том числе на нескольких длинах волн. Особенностью оптической схемы является использование двухкоординатных акустооптических дефлекторов, каждый из которых работает с линейно поляризованным излучением – горизонтальным и вертикальным. Приведены оценки оптических потерь при использовании акустооптических систем.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Гук

ФГБУН Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук; Публичное акционерное общество «Красногорский завод имени С.А. Зверева»

Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Россия, Санкт-Петербург; Красногорск

В. Е. Рогалин

ФГБУН Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук

Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. А. Филин

ФГБУН Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук

Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. А. Каплунов

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Россия, Тверь

Список литературы

  1. Белоусова И.М. // Научн.-техн. вестн. инф. технол. механ. и опт. 2014. № 2(90). С. 1.
  2. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989. 304 с.
  3. Абрамов П.И., Кузнецов Е.В., Скворцов Л.А., Скворцова М.И. // ЖПС. 2019. Т. 86. № 1. С. 5; Abramov P.I., Kuznetsov E.V., Skvortsov L.A., Skvortsov M.I. // J. Appl. Spectrosc. 2019. V. 86. No. 1. P. 1.
  4. Martin V., Brito J.P., Escribano C. et al. // EPJ Quant. Technol. 2021. V. 8. Art. No. 19.
  5. Голубенко Ю.В., Богданов А.В., Иванов Ю.В., Третьяков Р.С. Волоконные технологические лазеры. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 50 с.
  6. Фомин В.М., Голышев А.А., Маликов А.Г., Оришич А.М., Шулятьев В.Б. // Прикл. механ. и техн. физ. 2015. Т. 56. № 4. С. 215; Fomin V. M., Golyshev A.A., Malikov A.G., Orishich A.M., Shulyat’ev V.B. // J. Appl. Mech. Tech. Phys. 2015. V. 56. P. 726.
  7. Конюшин А., Бережной К., Пентегов С. // Фотоника. 2016. Т. 57. № 3. С. 64.
  8. Малинский Т.В., Миколуцкий С.И., Рогалин В.Е. и др. // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 16. С. 51; Malinskiy T.V., Mikolutskiy S.I., Rogalin V.E. et al. // Tech. Phys. Lett. 2020. 46. No. 8. P. 831.
  9. Малинский Т.В., Рогалин В.Е., Ямщиков В.А. // Физ. металл. и металловед. 2022. Т. 123. № 2. С. 192; Malinskii T.V., Rogalin V.E., Yamshchikov V.A. // Phys. Metal. Metallogr. 2022. V. 123. No. 2. P. 178.
  10. Малинский Т.В., Рогалин В.Е., Шур В.Я., Кузнецов Д.К. // Физ. металл. и металловед. 2023. Т. 124. № 7. С. 1; Malinskii T.V., Rogalin V.E., Shur V.Ya., Kuznetsov D.K. // Phys. Metal Metallogr. 2023. V. 124. No. 7. P. 728.
  11. Железнов В.Ю., Малинский Т.В., Рогалин В.Е. и др. // Изв. вузов. Матер. электрон. техн. 2023. Т. 26. № 2. С. 89; Zheleznov V.Yu., Malinskii T.V., Rogalin V.E. et al. // Rus. Microelectron. 2023. V. 52. No. 8. P. 1.
  12. Khomich Yu.V., Mikolutskiy S.I. // Acta Astronaut. 2022. V. 194. P. 442.
  13. Кочуев Д.А., Чкалов Р.В., Прокошев В.Г., Хорьков К.С. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. T. 84. № 3. С. 443; Kochuev D.A., Chkalov R.V., Prokoshev V.G., Khorkov K.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 3. P. 343.
  14. Харькова А.В., Вознесенская А.А., Кочуев Д.А., Хорьков К.С. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. T. 86. № 6. С. 864; Kharkova A.V., Voznesenskaya A.A., Kochuev D.A., Khorkov K.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 6. P. 726.
  15. Чкалов Р.В., Чкалова Д.Г., Кочуев Д.А., Хорьков К.С. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 6. С. 869; Chkalov R.V., Chkalova D.G., Kochuev D.A., Khorkov K.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 6. P. 730.
  16. Елохин В.А., Жданов И.Г. // Научн. приборостр. 2003. Т. 3. № 3. С. 46.
  17. Гликин Л.С. Способ и устройство для лазерной резки материалов. Патент РФ № 2634338. 2017.
  18. Атаманюк В.М., Володин О.В., Дяченко И.В. и др. Взаимодействие лазерного излучения с материалами оптико-электронной техники. Сергиев Посад: ЦФТИ МО РФ, 2004. 176 с.
  19. Казарян М.А., Лябин Н.А. Лазерная прецизионная микрообработка материалов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2017. 416 с.
  20. Зарубин П.В. Лазерное оружие — миф или реальность? Мощные лазеры в СССР и в мире. Владимир: ООО «Транзит-Икс», 2009. 325 с.
  21. Вейко В.П., Смирнов В.Н., Чирков А.М., Шахно Е.А. Лазерная очистка в машиностроении и приборостроении. СПб: НИУ ИТМО, 2013. 103 с.
  22. Безбородов А.И., Кондрашов В.П., Шацкий А.В. Устройство для отклонения светового пучка. Патент РФ № 2153693. 2000.
  23. Жиган И.П., Кузнецов Е.В., Тигин Д.С., Шацкий А.В. Устройство для наведения лазерного пучка. Патент РФ № 2787968. 2023.
  24. Горобинский А.В., Жиган И.П., Кузнецов Е.В., Шацкий А.В. Способ наведения лазерного луча на объект. Патент РФ № 2788943. 2023.
  25. Афонин А.А., Гук А.С., Никитин В.Н. и др. Наведение лазерных пучков: Автоматические системы и устройства наведения. М.: URSS, 2023. 312 с.
  26. Скворцов А.М., Вейко В.П., Ту Хуинь Конг // Научн.-техн. вестн. инф. технол. механ. и опт. 2012. № 5(81). С. 128.
  27. www.ipgphotonics.com.
  28. Пустовойт В.И., Пожар В.Э. // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. приборостр. 2011. C. 6.
  29. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. М.: Радио и связь, 1985. 280 с.
  30. Антонов С.Н. // ЖТФ. 2016. Т. 86. № 10. С. 155; Antonov S.N. // Tech. Phys. 2016. V. 61. P. 1597.
  31. Молчанов В.Я., Китаев Ю.И., Колесников А.И. и др. Теория и практика современной акустооптики. М: МИСИС, 2015. 459 с.
  32. Котов В.М. Акустооптика. Брэгговская дифракция многоцветного излучения. М.: Янус-К, 2016. 285 с.
  33. Гуляев Ю.В., Казарян М.А., Мокрушин Ю.М., Шакин О. В. Акустооптические лазерные системы формирования телевизионных изображений. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. 240 с.
  34. Пичугина Ю.В., Мачихин А.С. // Фотоника. 2020. Т. 14. № 3. C. 254.
  35. Молчанов В.Я., Макаров О.Ю., Колесников А.И., Смирнов Ю. М. // Вестн. ТвГУ. Сер. физ. 2004. № 4(6). C. 88.
  36. Гук А.С., Гуляев Ю.В., Евстигнеев В.Л. и др. Температурные эффекты в акустооптических дефлекторах на парателлурите. М.: РАН, 2017. 10 c.
  37. Антонов С.Н., Резвов Ю.Г. // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 2. C. 138; Antonov S.N., Rezvov Y.G. // Acoust. Phys. 2021. V. 67. No. 2. P. 128.
  38. Магдич Л.Н., Молчанов В.Я. Способ управления оптическим излучением. Патент СССР № 1329419. 1992.
  39. Антонов С.Н., Вайнер А.В., Никируй Э.Я. Повышение эффективности акустооптического модулятора с двулучевой диаграммой направленности методом коррекции двухчастотного электрического сигнала. Патент РФ № 1329419. 2009.
  40. Бункин Ф.В., Трибельский М.И. // УФН. Т. 130. № 2. 1980. С. 193; Bunkin F. V., Tribelsky M. I. // Phys. Usp. 1980. V. 23. No. 2. P. 105.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема работы однокоординатной акустооптической системы.

Скачать (130KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема лазера с линейной поляризацией и акустооптическим двухкоординатным дефлектором: лазерный модуль RL10QG (1), двухкоординатный акустооптический дефлектор (2), электромеханический сканер или оптическая система фокусировки (3) в зависимости от задачи.

Скачать (60KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оптическая схема для неполяризованного варианта лазера ИЛИ-1—50: лазерный модуль ИЛИ-1—50 (1), делительная пластина по типу поляризации горизонтальной и вертикальной (2), отражающие зеркала (3), двухкоординатный дефлектор (4), электромеханический сканер или оптическая система фокусировки (5) в зависимости от задачи.

Скачать (94KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Оптическая схема для работы с лазером ЛМП-50: лазерный модуль с двумя длинами волн 510.2 и 578.2 нм (1), делительная пластина для пропускания 510.2 нм и отражением 578.2 нм (3), делительная пластина по типу поляризации горизонтальной и вертикальной (4) и сложения двух волн по типу поляризации, отражающие зеркала (5), двухкоординатный дефлектор (2), делительная пластина для пропускания и отражения половины падающего излучения (6), система для проверки дефлектора по позиционированию развертки сканирования (7), измеритель импульсного излучения (8), оптическая система фокусировки (9), электромеханический сканер или система зеркал (10), обрабатываемый образец (11), емкость с водой (12), специально оборудованный механизм перемещения образца в емкости с водой (13).

Скачать (211KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024