Устройство управления поджигом газоразрядной лампы

 

Изобретение относится к области квантовой электроники, может быть использовано при создании лазеров с модуляцией добротности резонатора посредством управления поджигом лампы накачки. Устройство включает датчик углового положения вращающегося зеркала оптико-механического затвора, блок слежения и формирования временного сдвига подачи импульса. Блок слежения состоит из двух счетчиков, двух ключей, генератора, триггера, схемы сравнения, схемы ввода числа. Число определяет временный сдвиг импульса упреждения. Входы счетчиков через ключи соединены с генератором. Управляющие входы генераторов подключены к выходам триггера. Счетный вход триггера соединен с датчиком углового положения зеркала. Выходы счетчиков соединены с входами схемы сравнения чисел. Цель «сброса» первого двоичного счетчика импульсов соединена с выходом триггера. Второй выход триггера подключен к входу схемы ввода числа. Выходы схемы ввода числа соединены с входами разрядов второго счетчика. Технический результат - повышение стабильности излучения. 1 ил.

Предлагаемое устройство относится к области квантовой электроники, в частности, к лазерам и может быть использовано при создании лазеров с модуляцией добротности резонатора посредством управления поджигом лампы накачки.

Известны устройства управления поджигом газоразрядной лампы накачки лазера, включающие датчик углового положения вращающегося зеркала оптико-механического затвора (ОМЗ) и блок автослежения и формирования временного сдвига подачи импульса на поджиг газоразрядной лампы накачки, например, журнал "Приборы и техника эксперимента" №4, 1972 г., стр.189-191, журнал "Оптико-механическая промышленность" №2, 1972 г., стр.28-30.

Из известных устройств наиболее близким является устройство, описанное в журнале "Приборы и техника эксперимента" №4, 1972 г. Однако это устройство имеет следующий недостаток - блок управления поджигом, выполненный на линейных схемах с применением время задающих L-С цепочек, не обеспечивает достаточно высокой синхронизации подачи импульса вследствие погрешности аналоговой схемы сравнения и температурной нестабильности L-С цепочки, поэтому не обеспечивается стабильность излучения.

Целью настоящего изобретения является повышение стабильности излучения.

Поставленная цель достигается повышением точности синхронизации подачи импульса на поджиг газоразрядной лампы накачки за счет преобразования временного интервала в цифровой код, для чего блок автослежения и формирования временного сдвига импульса выполнен из двух счетчиков импульсов, двух управляющих ключей, генератора счетных импульсов, стабилизированного кварцем, триггера, схемы сравнения и схемы ввода двоичного числа, определяющего временной сдвиг импульса упреждения.

На чертеже представлена блок-схема устройства управления поджигом газоразрядной лампы накачки лазера.

Устройство содержит два управляющих ключа 1, 2, два двоичных счетчика импульсов 3, 4, триггер управления 5, схему сравнения чисел, схему ввода двоичного числа 7, генератор счетных импульсов 8 и датчик углового положения зеркала 9.

Импульсы с датчика углового положения зеркала 9 с периодом следования, равным периоду вращения ОМЗ, поступают на счетный вход триггера управления 5. Если в начальный момент времени на выходе I триггера 5 был низкий потенциал, то с приходом первого импульса с датчика 9 триггер 5 изменит свое состояние. Низкий потенциал на выходе II закроет управляющий ключ 2, запретив тем самым прохождение импульсов с генератора счетных импульсов на вход двоичного счетчика 4.

Высокий потенциал на выходе I, II триггера 5 разрешит запись нужного количества импульсов, установленного в устройстве установки числа 7.

Высокий потенциал на выходе I откроет управляющий ключ 1, пропуская тем самым импульсы с генератора счетных импульсов 8 на вход счетчика импульсов 3. С приходом второго импульса с датчика триггер управления снова изменит свое состояние, низкий потенциал на выходе I запретит прохождение импульсов с генератора счетных импульсов 8 на вход счетчика 3. Тем самым в счетчике 3 будет записано количество импульсов, соответствующее установленному периоду вращения зеркала ОМЗ. В то же время высокий потенциал на выходе II разрешит прохождение импульсов с генератора 8 на вход счетчика 4. Но так как в счетчик 4 введено нужное количество импульсов, то этот счетчик начинает счет импульсов не с нуля, а с количества импульсов, введенных в этот счетчик.

Состояние каждой двоичной ячейки счетчика 3 сравнивается схемой сравнения чисел 6 с состоянием такой же ячейки счетчика импульсов 4 и в момент времени, когда количество импульсов в счетчике 4 сравняется с количеством импульсов, находящихся в счетчике 3, на выходе схемы сравнения чисел 6 появится импульс, опережающий импульс с датчика углового положения зеркала ОМЗ 9 на время, равное N·τ_имп, где

N - количество импульсов, которое было введено в счетчик 4 ввода двоичного числа 7,

τ_имп - длительность одного импульса генератора 8.

С приходом третьего импульса с датчика углового положения зеркала ОМЗ 9 счетчик 3 сбрасывается на нуль и начинает считать импульсы с кварцевого генератора счетных импульсов, а в то же время в счетчик 4 при сбросе его на нуль схемой ввода двоичного числа 7 вводится количество импульсов, необходимое для нужного времени опережения импульса с датчика углового положения зеркала ОМЗ (9) - импульсом поджига со схемы сравнения чисел, то есть весь цикл формирования импульса поджига начинается с начала.

Из изложенного выше получается, что при изменении периода вращения зеркала ОМЗ время опережения импульса с датчика положения зеркала ОМЗ импульсом поджига остается постоянным и зависит только от устройства установки числа. Запись нужное количество импульсов достигается коммутацией необходимого числа установочных входом триггеров при помощи переключателя.

Формула изобретения

Устройство управления поджигом газоразрядной лампы накачки лазера, включающее датчик углового положения вращающегося зеркала оптикомеханического затвора и блок слежения и формирования временного сдвига подачи импульса на поджиг газоразрядной лампы накачки, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности излучения, блок слежения и формирования временного сдвига импульса состоит из двух счетчиков, двух ключей, генератора, триггера, схемы сравнения и схемы ввода числа, определяющего временный сдвиг импульса упреждения, причем входы счетчиков через ключи соединены с генератором, управляющие входы которых подключены к выходам триггера, счетный вход которого соединен с датчиком углового положения зеркала, а выходы счетчиков соединены с входами схемы сравнения чисел, при этом цель "сброса" первого двоичного счетчика импульсов соединена с выходом триггера, второй выход которого подключен к входу схемы ввода числа, выходы которой соединены с входами разрядов второго счетчика.

РИСУНКИ