DE2040398C3 - Justierbare Halterung für das aktive Material eines LaseTs - Google Patents

Description

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

55 gelöst, daß das eine Lager ein als Spannvorrichtung ausgebildetes Festlager ist, wobei das zugeordnete

Die Erfindung bezieht sich auf eine justierbare Stabende eine dieses Stabende konzentrisch umfas-Halterung für das stabförmige aktive Material eines sende Spannhülse aufweist, deren Mantelfläche, soweit Festkörperlasers, bei der die beiden Stabenden je- sie sich im Bereich der Spannvorrichtung befindet, weils in einem Lager gehaltert sind. 60 kugelförmig ausgebildet ist, und daß das andere La-

Laser haben auf Grund ihrer Eigenschaft, intensi- ger als Loslager aus einem Kontaktfederkranz beves monochromatisches kohärentes Licht zu erzeu- steht, dessen federnde Kontakte an einer am zugehögen, eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten ge- rigen Stabende konzentrisch befestigten Rohrhülse funden. Besonders in der Meßtechnik hat die Ver- angreifen. Hierdurch ist eine spannungsfreie Lagewendung des Lasers zu Verfahren mit großer Meßge- 65 rung des aktiven Materials gewährleistet. Die Spannnauigkeit geführt. Der Laser wird daher heute auch vorrichtung garantiert, daß die einmal vorgenombereits bei Präzisions-Entfernungs-Meßgeräten ver- mene optische Justierung auch über längere Zeitwendet. Solche Geräte müssen klein, leicht und sehr räume hinweg erhalten bleibt.

Im Herstellungsprozeß des aktiven Materials treten Verbindung mit dem aktiven Material dienenden mitunter Störungen des Kristallwachstums auf. Da- schmalen ringförmigen Zone eine größere lichte durch kann es vorkommen, daß die Längsachse des Weite als der Außendurchniesser des aktiven Mateaktiven Materials keine genaue Gerade ist. Wenn die rials besitzt.

Endflächen des Materials in geeigneter Weise bear- 5 Da Spannungen vom aktiven Material ferngehalten

beitet werden, ist dieser Fehler für das optische Ver- werden müssen, dürfeu sowohl die Rohrhülse als

halten des Materials unerheblich. Durch die kugel- auch die Spannhülse bzw. deren ihrer Befestigung

förmige Ausbildung der äußeren Fläche der Spann- dienender Ring nicht auf das aktive Material aufge-

hülse im Bereich der Spannvorrichtung können somit preßt werden. Ein Aufkleben der geschilderten Teile

auch solche Stäbe ohne größere Justierarbeiten "er- "> hat sich in der Praxis ebenfalls nicht bewährt, weil

wendet werden. Somit können zumindest in einem der Klebstoff durch die intensive und energiereiche

gewissen Bereich alle herstellungsmäßig bedingten Strahlung der Pumplichtquelle zerstört wird. Es ist

Toleranzen ausgeglichen werden. Das Loslager dient daher von besonderer Bedeutung, daß sowohl die

während der Montage des aktiven Materials zur Vor- Rohrhülse als auch die Spannhülse bzw. deren ihrer

zentrierung des aktiven Materials. js Befestigung dienender Ring auf dem aktiven Mate-

Beim Feststellen der Spannvorrichtung treten in rial aufgelötet sind.

der Spannhülse durch innere Spannungen bedingte An Hand der in der Zeichnung dargestellten Aus-Gegenkräfte auf. Um diese Kräfte unwirksam zu ma- führungsbeispiele soll die Erfindung im folgenden chen, wird die innere lichte Weite der Spannhülse, noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bewenigstens soweit sie sich im Bezieh der Spannvor- 20 deutet

richtung befindet, größer als der äußere Durchmesser Fig. I einen Schnitt durch die Halterung nach der

des aktiven Materials zu wählen sein. Hierbei ist die Erfindung,

Spannhülse elastisch mit einem Ring, der auf dem F i g. 2 einen vergrößerten, die Spannhülse der

aktiven Material befestigt ist, verbunden. Halterung nach der Erfindung darstellenden Aus-

Die oben geschilderte elastische Verbindung zwi- 35 schnitt aus F i g. 1 sowie

sehen der Spannhülse und dem mit dem aktiven Ma- F i g. 3 einen die Spannvorrichtung der Halterung

terial fest verbundenen Ring dient ebenfalls dazu, die nach der Erfindung darstellenden Ausschnitt aus

durch das Festklemmen der Spannvorrichtung in der F i g. 1.

Spannhülse auftretenden Spannungen vom aktiver F i g. 1 zeigt einen Schnitt der erfindungsgemäßen Material fernzuhalten. Diese Spannungen verursa- 30 justierbaren Halterung für das stabförmige aktive chen jedoch wegen der Symmetrie der Spannhülse Material 1. An dem einen Stabende ist die Rohrnur sehr kleine Fonnveränderungen. Daher genügen hülse 2 befestigt. Im Bereich des mit zur Rohrhülse die natürlichen elastischen Eigenschaften fester gehörenden Ringes 3 sind das aktive Material 1 und Stoffe, um die Spannungen von dem aktiven Material die Rohrhülse 2 miteinander verlötet. An der äußefernzuhalten. Bei der Halterung nach der Erfindung 35 ren Zylinderfläche der Rohrhülse 2 greifen die Konnutzt man diese Tatsache in vorteilhafter Weise da- takte 4 des Kontaktfedernkranzes S, der im Gehäuse durch aus, daß die elastische Verbindung zwischen 6 befestigt ist, in Höhe des stirnseitigen Endes des der Spannhülse und dem Ring aus parallel zur Ober- aktiven Materials 1 an. Am anderen Stabende ist die fläche des aktiven Materials angeordneten Stegen be- Spannhülse 7 befestigt. Diese befindet sich in der steht. 40 Spannvorrichtung 8, welche am Gehäuse 6 befestigt

Spannvorrichtungen sind rn großer Zahl bekannt. ist.

Wegen der eingangs geschilderten Probleme kommen F i g. 2 ist die Spannhülse 7 vergrößert und um

jedoch nur solche in Betracht, die besonders einfach 90° um ihre Längsachse gedreht dargestellt. Der

aufzubauen sind und dabei trotzdem eine genügend Ring 10 ist mit dem aktiven Material 1 verlötet. Der

hohe Stabilität besitzen. Für die Halterung nach der 45 mit der kugeligen Außenfläche 11 versehene Teil der

Erfindung ist es daher zweckmäßig, daß die Spann- Spannhülse ist über die Stege 12 und 13 mit dem

vorrichtung aus einem konzentrisch zum aktiven Ma- Ring 10 verbunden. Auf der den Stegen abgewandten

terial duichbohrten Block mit einem oder mehreren Seite der Spannhülse befinden sich zwei Lappen 14,

radialen Schlitzen besteht. Mit Hilfe einer Druck- die zur Aufnahme eines Justierwerkzeuges dienen,

schraube ist nun ein Verändern der lichten Weite der so Die gestrichelte Linie 15 stellt die schräg ausgebil-

Bohrung möglich. Somit läßt sich die im Innern der dete Endfläche des aktiven Materials dar.

Bohrung angeordnete Spannhülse form- und kraft- In F i g. 3 ist die Spannvorrichtung 8 so dargestellt,

schlüssig festlegen. daß man auf die Endfläche 20 des aktiven Materials

Im allgemeinen wird das aktive Material einen an- sieht. In der Bohrung 21 ist die Spannhülse 7 anderen thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die 55 geordnet. Die sich gegenüberliegenden Schlitze 22 auf ihm befestigten Teile der Halterung haben. Um und 23 sind radial angeordnet Die Druckschraube auch an dieser Stelle Spannungen zu vermeiden, ist 24 ist senkrecht zum Schlitz 23 so angeordnet, daß es zweckmäßig, daß auch die Rohrhülse, an der die sich durch den bei ihrem Festdrehen entstehenden federnden Elemente angreifen, außer einer der festen Druck die lichte Weite der Bohrung 21 verringert.

Hierzu 1 Bbtt Zeichnungen

Claims (6)

robust aufgebaut sein. Die während des Transports ■'* Patentansprüche: und im Betrieb auftretenden Kräfte müssen durch dis ,- Konstruktion des Gerätes sicher beherrscht werden.

1. Justierbare Halterung für das stabförmige Das gilt insbesondere für die Lagerung des aktiven %. aktive Material eines Festkörperlasers, bei der die 5 Materials, das infolge seiner häufig kristallinen « \ beiden Stabenden jeweils in einem Lager gehal- Struktur besonders bruchanfällig ist.

tert sind, dadurch gekennzeichnet, daß Wie sich in der Praxis gezeigt hat, ist die Verwendas eine Lager ein als Spannvorrichtung ausgebil- dung eines gummiartig elastischen Mediums zu seidetes Festlager ist, wobei das zugeordnete Stab- ner Halterung unzweckmäßig. Ein solches elastisches ende eine dieses Stabende konzentrisch umfas- io Medium ist auch teilweise plastisch, so daß eine einsende Spannhülse (7) aufweist, deren Mantel- mal vorgenommene optische Justierung über längere fläche, soweit sie sich im Bereich der Spannvor- Zeiträume hinweg nicht erhalten bleibt,
richtung (8) befindet, kugelförmig ausgebildet ist. Abgesehen hiervon führt die energiereiche Strah- und daß das andere Lager als Loslager aus einem lung der Pumplichtquelle zu einer besonders schnel-Kontaktfederkranz (5) besteht, dessen federnde 15 len, seine Elastizität zerstörenden Alterung.
Kontakte (4) an einer am zugehörigen Stabende Durch die deutsche Auslegeschrift 1 292 767 ist konzentrisch befestigten Rohrhülse (2) angreifen. eine justierbare Halterung für das stabförmige aktive

2. Justierbare Halterung nach Anspruch 1, da- Material eines Festkörperlasers bekannt, bei der die durch gekennzeichnet, daß die innere lichte beiden Stabenden jeweils in einem Lager gehaltert sind. Weite der Spannhülse (7), wenigstens soweit sie 20 Sie besteht ausschließlich aus Festlagern, die ihrersich im Bereich der Spannvorrichtung (8) befin- seits über ein Justiergestänge, über das sie mit dem det, größer als der äußere Durchmesser des akti- Gehäuse des Lasers verbunden sind, verstellt werden ven Materials (1) ist und daß sie elastisch mit können. Wegen ihrer relativ großen räumlichen Abeinem Ring (10), der auf dem aktiven Material messungen ist ihre Anwendung weniger bei raumspabefestigt ist, verbunden ist »5 renden Laserausführungen geeignet, wie sie fast aus-

3. Justierbare Halterung nach Anspruch 2, da- schließlich bei Laserentfernungsmessern üblich sind, durch gekennzeichnet, daß die elastische Verbin- Eine Halterung für ein aktives Material eines Festdung zwischen der Spannhülse (7) und dem Ring körperlasers, bei dem das eine Stabende in einem (10) aus parallel zur Oberfläche des aktiven Ma- Federeigenschaften aufweisenden Loslager und das terials angeordneten Stegen (12,13) besteht. 3° andere Stabende in einem als Spannvorrichtung aus-

4. Justierbare Halterung nach einem der vor- gebildeten Festlager gehaltert ist, ist durch die franhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- zösische Patentschrift 1 444 877 bekannt. Eine derarnet, daß die Spannvorrichtung (8) aus einem kon- tige Halterung ermöglicht es, unvermeidbare Telezentrisch zum aktiven Material (1) durchbohrten ranzen des stabförmigen aktiven Materials auszuglei-Block mit einem oder mehreren radialen Schiit- 35 chen. Für zahlreiche Anwendungsfälle, insbesondere zen (22, 23) besteht, die mit Hilfe einer Druck- für stabförmige aktive Materialien, deren Stirnfläschraube (24) ein Verändern der lichten Weite chen unter dem Brewsterwinkel zur Stabachse verder Bohrung (21) gestatten. laufen, muß die Halterung so ausgeführt sein, daß

5. Justierbare Halterung nach Anspruch 1, da- der Stab aus aktivem Material im Sinne seiner einfadurch gekennzeichnet, daß die Rohrhülse (2) 40 chen Justierung in seiner Achse verschoben und/oder außer einer der festen Verbindung mit dem akti- um seine Achse gedreht werden kann. Auch ist es, ven Material (1) dienenden schmalen, einen wie umfangreiche Untersuchungen ergeben haben. Ring (3) darstellenden Zone eine größere lichte erforderlich, daß von der Halterung keine in Abhän-Weite als der Außendurchmesser des aktiven Ma- gigkeit der Temperatur auf den Stab ausgeübte Verterials besitzt. 45 spannungen ausgehen, weil sich solche von der Tem-

6. Justierbare Halterung nach einem der vor- peratur abhängigen Verspannungen ungünstig auf die hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Betriebseigenschaften des Lasers auswirken.

net, daß sowohl die Rohrhülse (2) als auch die Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für

Spannhüle (7) bzw. deren ihrer Befestigung die- einen Laser der einleitend beschriebenen Art eine genenden Ringe (3, 10) auf dem aktiven Material 5<> eignete Halterung für das aktive Material anzugeben, (1) aufgelötet sind. die jedoch verhindert, daß vom Gehäuse auf das ak

tive Material verspannende K^^e übertragen werden.