Цокалевка электронно-оптических преобразователей (стр. 1 из 2)

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

кафедра этт

реферат на тему:

«цокалевка электронно-оптических преобразователей. сборка узлов квантовых генераторов»

МИНСК, 2008

Цоколевка электронно-оптических преобразователей, их селекция и контроль.

Выпускаемые ЭОП в большинстве случаев не имеют поверхностей, которые можно было бы принять за базовые при сборке и юстировке, а поэтому вводится операция цоколевки, обеспечивающая центрирование ЭОП по отношению к вспомогательной сборочной базе (цилиндрической поверхности и опорному торцу цоколя) и подвод к фотокатоду ЭОП нулевого потенциала.

Для этих целей ЭОП крепится в латунном цоколе 1 (рис.1) при помощи токопроводящей цоколевочной массы 2. Предварительно обезжиривается растворителем внутренняя поверхность цоколя. Крепежные отверстия в цоколе перед заливкой массы защищаются бумажными прокладками. Цоколевочная токопроводящая масса, составленная на основе свинцового глета, приготавливается в фарфоровых чашечках непосредственно перед цоколевкой в необходимых количествах.

При цоколевке визирная ось ЭОП совмещается с геометрической осью цоколя. Обезжиренный цоколь устанавливается и базируется в оправе 6 специальной струбцины. ЭОП закрепляется в цоколе при помощи прижима 3 и винтов 4, затем осуществляется заливка цоколя токопроводящей массой. Струбцина 6 с ЭОП устанавливается на КЮ прибор (рис.2).

Рис.1 Рис.2

Сетка проектора 1 освещается длинноволновым излучением от лампы через светофильтр. К ЭОП через патрон 2 подается напряжение. Изображение перекрестия проектируется в центр посадочного диаметра на фотокатод ЭОП. Изображения марки фотокатода и перекрестия проектора рассматриваются через микроскоп 5. Пока токопроводящая масса эластична, осуществляются поз.3 и 4 поперечные подвижки и отклонение оси ЭОП так, чтобы визирная ось последнего была совмещена с визирной осью проектора и микроскопа. Допустимое смещение центра марки ЭОП с оси цоколя не более 0,1-0,3 мм. Допустимый наклон линий марки (наклон сетки) ±2°.

На плоскость экрана ЭОП устанавливается и крепится (клеем 88) полевая диафрагма, выполненная из черной киноленты. Визирная ось ЭОП должна проходить через центр полевой диафрагмы. Точность ее установки ±0,2 мм. Контроль установки полевой диафрагмы – по допусковым окружностям в поле зрения микроскопа 5. После выполненных операций центрирования струбцина с ЭОП снимается с КЮ прибора и в собранном виде устанавливается в термошкаф, где в течение 3-4 ч осуществляется сушка массы при

.

Собранный ЭОП контролируется по штриховой мире в ИК лучах на разрешающую способность и качество изображения. Схема контроля представлена на рис.3. ЭОП считается годным, если расчетная мира резко видна по всем четырем направлениям при удовлетворительном контрасте видимых штрихов.

Рис.3

Для контроля разрешающей способности ЭОП по полю экрана вместо коллиматора с мирой устанавливают щит с мирами на расстоянии 5-10 м от фотообъектива, которые освещаются прожектором с фильтром, входящим в комплект оптико-электронного прибора. Миры расположены таким образом, что контроль разрешающей способности осуществляется по полю экрана в горизонтальном, вертикальном направлениях и под углом 45° к указанным направлениям в центре, на краю и в двух-трех промежуточных положениях поля.

Так, для ЭОП В1-П, устанавливают в бинокулярный визир, разрешающая способность в центре и на краю должна быть не ниже 40 и 10 л/мм соответственно.

На разрешающую способность ЭОП влияет непараллельность плоскостей фотокатода и экрана. Непараллельность указанных плоскостей контролируется автоколлимационным способом: автоколлиматор устанавливается относительно вспомогательной базы – полированной стеклянной пластины (совмещается визирная ось автоколлиматора с нормалью плоскости вспомогательной базы), прижимается к стеклянной пластине фотокатод ЭОП и измеряется угловое отклонение автоколлимационного изображения, отраженного от экрана ЭОП. Допустимая непараллельность плоскостей 10-20´.

При контроле ЭОП для бинокулярных приборов дополнительно осуществляется селекция ЭОП по величине углового отклонения визирной оси (если цоколевка ЭОП не выполняется). В этом случае угол отклонения контролируется по схеме (рис.3), но вместо миры устанавливается перекрестие, а сетка микроскопа в центральной части разделена на прямоугольные участки, имеющие свои номера. В бинокулярный прибор устанавливаются два ЭОП с одинаковым отклонением визирной или оптической оси (изображения перекрестий проектируется в прямоугольник с одним и тем же номером). Такая селекция ЭОП облегчает юстировку параллельности пучков лучей на выходе из окуляров при сборке бинокулярного прибора.

2. Сборка узлов квантовых генераторов.

1) Основные требования к оптической системе квантового генератора на твердом теле.

Оптические квантовые генераторы (ОКГ) являются источниками мощного узконаправленного монохроматического когерентного излучения и используются в различных областях техники как самостоятельные приборы или как узлы осветительной системы.

Структурно ОКГ состоит из активной среды (излучателя), объемного резонатора, источников возбуждения и питания. Первым активным веществом (излучателем), примененным в ОКГ, был монокристалл рубина. Искусственный рубин представляет собой окись алюминия, в которой часть атомов алюминия заменена атомами хрома. Количеством хрома определяется цвет рубина. Так бледно-розовый рубин содержит 0,05% Cr, красный 0,5%. Кристалл растят в плечах, заготовку отжигают и обрабатывают, придавая рубину форму стержня. Торцевые поверхности стержня обрабатывают с высокой степенью точности и полируют. Непараллельность торцов должна быть в пределах 3-9´´. Торцы покрывают серебряным или диэлектрическим слоем с высоким коэффициентом отражения. Чистота поверхности соответствует 1-му классу. Торцы кристалла образуют открытый резонатор. Рубиновый стержень конструктивно размещается вблизи источника возбуждения. Импульсные лампы относительно рубина располагаются различно, что определяется максимально возможной отдачей энергии стержню. Так, импульсная лампа может быть выполнена в виде спирали, охватывающей рубиновый стержень; рубиновый стержень может быть расположен между четырьмя лампами карандашного типа и для повышения светоотдачи лампы окружается отражателем, рубиновый стержень и лампа карандашного типа располагаются в фокусах эллиптического цилиндра – отражателя. Применяются и полиэллиптические отражатели при облучении несколькими лампами. Питается импульсная лампа от конденсатора большой емкости, который заряжается выпрямителем.

К кристаллическим излучателям предъявляются высокие требования. Например, для рубина с плоскими параллельными торцами необходимо выполнить следующие требования:

а) оптическая ось кристалла должна быть параллельной оси стержня или перпендикулярной ей с точностью до 10´´;

б) плоскостность торцевых поверхностей до 0,1 λ линии натрия;

в) отклонение от параллельности торцевых поверхностей ≤ 3´´;

г) отклонение торцевых плоскостей от перпендикулярности к оси цилиндра кристалла ±1´´;

д) допуск на длину стержня и диаметр

; .

Наряду с кристаллическими излучателями используются стеклянные и полупроводниковые.

Так как коэффициент усиления квантовой системы зависят от пути, проходимого возбуждающим потоком в системе, то чем больше этот путь, тем большее число возбужденных частиц участвует в излучении и тем больший поток можно получить на выходе системы. Стеклянные стержни (неодимового стекла) могут иметь большие размеры, чем кристаллические, и быть изготовлены любой формы, требуемой для достижения наибольшей эффективности прибора.

2) Открытые резонаторы

Для концентрации электромагнитной энергии требуемой частоты, для обеспеченна многократного отражения электромагнитной волны с целью поддержания генерации и обеспечения резонанса при генерировании колебаний применяются открытые резонаторы, которые в большинстве случаев образованы двумя зеркалами, установленными друг против друга. Эти зеркала имеют серебряное либо диэлектрическое отражающее покрытие, состоящее из нескольких слоев диэлектриков, каждый из которых обладает различными оптическими характеристиками. Серебряное покрытие по сравнению с диэлектрическим обладает меньшим коэффициентом отражения и большими потерями. В процессе эксплуатации серебряные покрытия портятся и требуют замены во избежание падения выходной мощности и увеличения энергии, потребной для генерации. Диэлектрические же покрытия сохраняют стабильность своих свойств при эксплуатации и им отдается предпочтение.

Трудности юстировки одного плоского зеркала относительно другого привели к тому, что стали применять не плоские, а сферические зеркала, установленные друг от друга на расстоянии, равном удвоенному радиусу их кривизны. Такой резонатор обладает (по сравнению с резонатором, образованным плоскопараллельными пластинами) меньшими дифракционными потерями и требует более низкой мощности возбуждения. Юстировка зеркал сравнительно более легкая.

При установке между зеркалами резонатора кристаллического стержня (у которого имеется свой резонатор - параллельные торцы кристалла), резонатор всей системы получается сложным, расчетным путем он приводится. к эквивалентному.