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标题: 关于谐振腔的稳定性！出绝招！(图片更新了！望大家多指教) [打印本页]

作者: sinostudio 时间: 2009-7-31 20:37
标题: 关于谐振腔的稳定性！出绝招！(图片更新了！望大家多指教)
本帖最后由 sinostudio 于 2009-8-11 14:10 编辑

！

谐振腔的稳定性可以说是困扰激光行业多年的问题！
很多公司调试激光器的时间，可以说80%的时间是花在了谐振腔的调试上。
可能大家都有类似的经历，好不容易调好的谐振腔，没过多久又失调了。就这样，反反复复，调一台激光器可能要花几个星期的时间，最后还不敢保证它的可靠性。要是调整架的还好弄，三两下就可以搞定。要是靠垫，靠塞调好的，失调了，那你就有的玩了。
不过我可以告诉大家一个小道消息：军用激光器，它的谐振腔稳定性得保证十年不失调。可以说是终身免维护，建议各位以后要是有机会接触此类激光器，多揣摩揣摩看看还是那句话：简单即可靠！

鉴于此，本人研究出了一种结构，欢迎有兴趣的朋友一起谈谈！

关于此话题，欢迎大家多讨论，多交流！

作者: sinostudio 时间: 2009-7-31 21:09
qq：309506209
军事上的技术哦！

作者: dabaorabbit 时间: 2009-7-31 21:11
本帖最后由 dabaorabbit 于 2009-7-31 21:12 编辑

老兄说的机械稳定性，这也是国内激光产品的一大硬伤，这几个字说的很好：简单即可靠。的确是这样，希望大家有机会多多借鉴并吸取西方国家的工业级别的激光产品的机械装置上的优点，受益匪浅啊

作者: laser.f 时间: 2009-7-31 22:18
军用的我见过成都的，郑州的，扬州的，洛阳的，北京的，西安的，貌似没那么神奇。

作者: laser.f 时间: 2009-7-31 22:20
还有老毛子的也见过。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-1 00:45
楼上的不知道你见过的什么型号上的？
说实话老毛子的东西，那才叫牛！因为人家是认真的在做产品啊！

作者: laser.f 时间: 2009-8-1 00:48
见过老毛子的转镜调q，电光调q。皮实耐用。

作者: 弥勒 时间: 2009-8-1 01:22
有方案又不说出来，搞那么神秘。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-1 22:15
楼上的，可以理解。在中国，有些东西可以讲，有些不能讲。
不是我吝啬，这种东西你自己不亲身体会，只言片语很难讲得清楚。我曾经在5308干过，说句实话，如果他们的激光器都是垃圾的话，估计国内没多少东西能拿得出手！
不是我护犊子，而是实情！国内的民用激光器那家干那去做五项实验！
我看悬！

作者: sinostudio 时间: 2009-8-1 22:21
其实这是国内这个行业的通病，总想从别人那高点什么。就不能靠自己解决吗？谐振腔的稳定性这么多年了，一直困扰大家，就没人认真考虑过吗？
人要有发展的靠自己，公司是这样，行业也是这样！可能是我见识少，亦或是这个问题早就解决了，不得而知！
欢迎大家赐教！

作者: laser.f 时间: 2009-8-1 23:35
我以前是楼主的客户啊。哈哈。

作者: laser.f 时间: 2009-8-2 00:12
以前呆所里的时候，一直在搞生产。那时候老觉得没让自己去搞设计亏大了。现在发现其实是赚大了。做生产学的东西收益终身。

作者: 再也不能这样 时间: 2009-8-3 10:01

以前呆所里的时候，一直在搞生产。那时候老觉得没让自己去搞设计亏大了。现在发现其实是赚大了。做生产学的东西收益终身。
laser.f 发表于 2009-8-2 00:12

是啊，有时手工的工夫比一些理论还要好用。
当然，能拿理论指导实验方向更好。

关于军用激光器，有些公开发行的书上有说的啊。记得一种办法是固定腔镜，用旋转锲型片的办法调腔。
有时用角隅棱镜代替一个腔镜。或者用相干的办法，把元件全焊起来。

作者: 脉冲LD 时间: 2009-8-3 10:44
大家是交流，还是有人知道工艺，说出来让大家学习？

作者: 橡树 时间: 2009-8-3 10:48
看了半天，楼主好像是搞定了这个问题了，可否透露一点点呢？

作者: shenlan6263 时间: 2009-8-3 10:59
方案说出来大家都吃什么啊！哈哈

作者: inter--diff 时间: 2009-8-3 11:15
那可是人家的杀手锏啊-----------------------国之利器，不可示人！！！

作者: sinostudio 时间: 2009-8-3 13:28
楼上的,其实你大可不必用激将法.我要是知道了,早就说出来了,我开这个帖,就是想集思广益,看看大家都有什么好办法.
其实我也想过这个问题,我的想法是:既然调节的时候主要是调节俯仰和方位,那把镜坐搞成球形的,想怎么调都可以啊!调好了再固定,这种面接触稳定性肯定会比现在的调节架的点接触,有所提高吧.我以前在镭宝的时候提过,遭否决了.理由是精度可能达不到要求!

不知那位仁兄有条件,能够实验一把!(我可以帮着出图,实验完了告诉我一声就好!)

作者: sinostudio 时间: 2009-8-3 13:29
敢问laser.f,怎么称呼?以前在哪高就啊?

作者: 橡树 时间: 2009-8-4 11:17

楼上的,其实你大可不必用激将法.我要是知道了,早就说出来了,我开这个帖,就是想集思广益,看看大家都有什么好办法.
其实我也想过这个问题,我的想法是:既然调节的时候主要是调节俯仰和方位,那把镜坐搞成球形的,想怎么调 ...
sinostudio 发表于 2009-8-3 13:28

个人觉得，调试怎么都好调，下点功夫就可以了，可是调试好了之后的固定真的很头疼，不知道楼主对固定的方式有什么好建议啊？

作者: 弥勒 时间: 2009-8-4 11:42

楼上的,其实你大可不必用激将法.我要是知道了,早就说出来了,我开这个帖,就是想集思广益,看看大家都有什么好办法.
其实我也想过这个问题,我的想法是:既然调节的时候主要是调节俯仰和方位,那把镜坐搞成球形的,想怎么调 ...
sinostudio 发表于 2009-8-3 13:28

球形的我也想过，以及大概的结构和调整方法都想过，处理得好的话应该是个好办法。可惜我不参与激光头设计，只是空想，没有实践。

作者: 弥勒 时间: 2009-8-4 11:46

以前呆所里的时候，一直在搞生产。那时候老觉得没让自己去搞设计亏大了。现在发现其实是赚大了。做生产学的东西收益终身。
laser.f 发表于 2009-8-2 00:12

你要留点心眼了，别把你碎大石的转头都曝光了哦。

作者: 高科技 时间: 2009-8-4 11:59
大概的结构是球形的。上面带一个方形的孔，最好是能漏出来。调好以后再用顶丝把它顶死。
不知道可行不？还是那句话，希望有条件的朋友能做做实验，我可以帮着出图。qq：309506209

作者: 弥勒 时间: 2009-8-4 13:19
球形的机构不好加工吧，都像出图，不想自己拿去做。都认可球面结构，但具体细节想法应该还是不一样。楼上的把你的模型发上来大家看看啊。

作者: laser.f 时间: 2009-8-4 13:25
木有调试机构才是王道啊。

作者: 弥勒 时间: 2009-8-4 14:34
起码应该有调整的辅助工具吧？

作者: lgy317 时间: 2009-8-4 15:26
想稳定不是那么简单的事，涉及的内容太多。

作者: lgy317 时间: 2009-8-4 15:27
国内的说是军品，也就那样，大家心里都明白就得了

作者: 弥勒 时间: 2009-8-4 15:42
国产的军品不只是质量的问题了，主要指标是幽默性。不加点搞笑的元素进去是完成不了任务的。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-4 15:49
扯远了哈！
看来这个确实是比较烦人的问题！明天上图！
大家帮着看看，有什么要改进的？

作者: lgy317 时间: 2009-8-4 17:11
好，明天我来学习一下。。。。。。。

作者: lgy317 时间: 2009-8-4 17:21
法国的激光器就用光楔，都可以达到稳定，任何一种调节机构都有它的可取性，就是看你能把它发挥到什么程度。

作者: lgy317 时间: 2009-8-4 17:26
脱离了现实工艺的想法都是不会有结果的，稳定是工艺问题。俄罗斯的就简单的修磨就可以很稳定，美国的用应力变形也可以稳定，德国的考面配合的甚至可以随便换镜片都不需要调。小工艺方面就是调节人员的水平了，同一套系统不同的人调会出很多结果。

作者: lgy317 时间: 2009-8-4 17:42
任何一种调节机构都有它的可取之处，就是看你能把它发挥到什么程度了。

作者: laser.f 时间: 2009-8-4 23:02

国产的军品不只是质量的问题了，主要指标是幽默性。不加点搞笑的元素进去是完成不了任务的。
弥勒发表于 2009-8-4 15:42

短时间内的指标还是拼了老命也要保证的。高频的震动实验，高低温，电磁这些测试还是很严格的。就是很多所没有做过激光器的量产，一长时间老化就完蛋了。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-5 00:01
l楼上的一看就是行家啊！
一语道破天机！

作者: laser.f 时间: 2009-8-5 08:24
军品激光器实际上最难过的测试是高低温。低温时的形变最猛。电源低温下也经常比激光器还脆弱。以前基本没因为振动测试挂过，航军标。

作者: bai3697 时间: 2009-8-5 08:33
还是学生，只在试验台上搭试过各种腔型，没有涉及过产品，跟各位大哥学习一下～～～

作者: 再也不能这样 时间: 2009-8-5 10:05
很长见识啊。谢谢lgy317和laser.f

作者: qggq222 时间: 2009-8-5 10:23
球形结构的光具座（调整架）在70年代就有了，貌似很好，但极为难调。目前比较稳定的结构比较现实的就属定向棱镜，其实就是个精度比较高的角反射器，但是该结构几乎没有可能使用在电光调Q等需要线偏振的场合，通常是采用Cr4＋晶体被动调Q方案。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-5 11:07
楼上说的只是角锥棱镜的一种用法，还有另外一种用法，可以用来电光调Q，并且可以做成免调试的。
大家都动脑筋想想把！

作者: laser.f 时间: 2009-8-5 11:24
楼上说得方法做出来光斑分瓣吗？

作者: sinostudio 时间: 2009-8-5 11:45
不会啊啊！
42楼说的那种才是6瓣的！

作者: sinostudio 时间: 2009-8-5 15:06
本来想上图的，怎奈今天无法上传，改天上图！

作者: 木头 时间: 2009-8-5 22:33
球形的俺们在用啊，稳定性是还可以的，就是贼难调。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-5 22:40
大家看看我的头像，就明白我说的意思了！

作者: lgy317 时间: 2009-8-6 09:28
工艺和材料的选取跟结构设计是分不开的，不会存在一种绝对优势的方法，不然现在的调节机构可能就只有一种了。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-6 23:28
今天终于把图上来了！
原理很简单，大家应该一看就知道了！
如果有什么疑问，欢迎大家多讨论！
我一定知无不言！

作者: laser266 时间: 2009-8-7 09:14
镜架调整后的锁紧问题?调好后上顶部的两个螺丝锁紧镜架又失调的可能性较大!当然可尝试在调整过程中同时上螺丝固定锁紧,不过需要三只手同时操作,哈哈

作者: 弥勒 时间: 2009-8-7 09:27
是用P/E做的吧？看起来感觉不是球面哦，感觉调整方面不是很理想，水平和竖直两个方向的调整可能会相互影响，就是说调水平角度的时候，竖直角度可能也会变，反过来说，调竖直角度的时候，水平角度也会变。还需要角度锁定方面的机构。不过各个思路很不错，继续努力吧楼主。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-7 15:40
看来楼上的都是专家阿！
其实，我觉得难的不是调整，而是机械加工上！
机加呈球形，据说好像很难实现！

作者: 再也不能这样 时间: 2009-8-7 16:44
还是胶或焊的方法实际一些吧。又省钱。
球形，实际接触可能还是只有几个点。

作者: 弥勒 时间: 2009-8-7 17:06

看来楼上的都是专家阿！
其实，我觉得难的不是调整，而是机械加工上！
机加呈球形，据说好像很难实现！
sinostudio 发表于 2009-8-7 15:40

是很难，楼主要有时间的话，去生产轴承的厂家看看有没有希望，一边的地方估计直接把你推出去了。

作者: 扬帆起航 时间: 2009-8-10 15:23
从图上看，你这个是一个球绕你的中心孔的轴线回转了一圈，形成的面。
上下开口的座子合上后，锁紧后，你的中间黄色的部分，能扭得动？？？？
楼主是不是想做个万向节？开口的？然后能在一个小小的角度范围内，任意方向转动？做一个球头万向节类似的结构，万向节中间的球在中心开孔装你的光学元件，不知道可否合你意。

作者: laser.f 时间: 2009-8-10 15:28
这东西改改拿去调电光开光估计挺好。

作者: 扬帆起航 时间: 2009-8-10 15:33

这东西改改拿去调电光开光估计挺好。
laser.f 发表于 2009-8-10 15:28

我觉得，他这个结构，只能让器件绕着光轴回旋，其他方向无法调整。

作者: laser.f 时间: 2009-8-10 16:43
其他方向用手捏住器件直接转动。哈哈。就是方法比较山寨，比较考验手感。再做复杂点只怕又过不了那么多军标的测试。
好想把lgy317 兄35楼提到的方法全部都看看。

作者: 弥勒 时间: 2009-8-10 20:04
基本思路还是很不错的，具体细节方面多琢磨，期待楼主第二份图。调整不是问题，因为问题可以想办法解决的。

作者: lgy317 时间: 2009-8-11 11:24
个人认为这个机构还不如其他的呢，至少实现起来还是有一定难度的和很多不确定因素，主要原因整个加工工艺及调试工艺，我觉得稳定度不一定能有多好。
调试无非就是个调节加上去除应力，越简单的东西越可靠。重要的是整个过程的工艺控制，东西是用来用的，不是要想的多巧妙，而是多么适用，多么可靠。
只是发表个人看法，希望大家多多指教。

作者: lgy317 时间: 2009-8-11 11:33
每种调节方式跟你所选的材料是分不开的

作者: dabaorabbit 时间: 2009-8-13 15:12
这个设计并没有体现出：简单可靠，实用价值不高。

作者: lgy317 时间: 2009-8-14 10:12
第二张图是采用应力变形的一种，这种结构要想用好不太容易，材料的选取，关键尺寸的设计，这个最大的缺点是如果考虑到材料的疲劳情况，这个就不具备长期稳定的效果了，他用的是单向变形。这种结果几年前考察过，最后效果不如简单的方式。

作者: trystar 时间: 2009-8-14 13:47
楼主的想法有些理想化，确实应该多参考些老外的激光产品。
顺便问一下，楼主以前在Beamtech？是长春理工毕业的吗？

作者: 14808092 时间: 2009-8-14 15:46
第一种球型的，不具备可行性！
第二种，可以考虑。

作者: sinostudio 时间: 2009-8-15 01:02
66楼，yes！
不知楼上是出自怎样的考虑，得出结论的！还希望指教！
关于这两种结构，我都准备试试，看看到底是什么结果！
到时候再做定论！

作者: lgy317 时间: 2009-8-15 09:16
觉得难度应该比较大，不过你可以试试，有问题大家可以一起讨论一下，这两种结构你应该都是从美国的一些资料看的吧，第一种球型的，配合面很难加工，个人觉得你可以留一个小的灌胶孔，锁定后能够流下少许的胶，但要考虑热膨胀系数。第二种结构你的考虑受力平衡，在应力变形中，必须两个方向都要加外力，不然会逐渐变成塑性变形最终失去作用的。

作者: lgy317 时间: 2009-8-15 09:20
而且第二种结构上有些笨重，所占空间太大。如果你不在乎空间，可以有更好的一种结构，稳定性绝对要高的多。而且对材料依赖度也不高。

作者: kkkyt 时间: 2009-8-15 09:58
这个设计有些复杂，加工起来费用比较高了，个人感觉实用性不是很好。也许在特殊的场合比较适用。楼主试成了别忘通知大伙一下。预祝成功！

作者: yyhutao 时间: 2009-8-15 15:13
不错，真的不HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

作者: lgy317 时间: 2009-8-17 09:03
楼主，做完实验拿出来看看哦

作者: bingliang 时间: 2009-8-18 23:55
你这种结构要保证精度的前提是两个球的配合面精度要很高，而且同心度要求也要高。在民用激光器讲究就成本的基本原则下，是不合适的。

作者: laser.f 时间: 2009-8-19 00:37
第二种结构有人在用了。哈哈。效果好像还行。回帖的人里面就有用这个结构的。

作者: mahone 时间: 2009-8-19 16:33
第二種結構不會就是樓上這位兄弟在用吧......

作者: mahone 时间: 2009-8-19 16:36
終於看明白了,好像第二種比第一種有實用價值

作者: warcraftowl 时间: 2009-8-19 17:18
都是牛人啊，无缘见到军用激光器。。。

作者: laser.f 时间: 2009-8-19 22:31

第二種結構不會就是樓上這位兄弟在用吧......
mahone 发表于 2009-8-19 16:33

没有。我都找的小作坊加工五金件，最简单的镜架我还发愁加工不好呢。

作者: lisqun 时间: 2009-8-20 12:17
只有想不到，没有做不到，这两种任何一种方式做好了都好用，有时候也只是个操作习惯问题。要能灵活调整，又要固定结实，不可能没有缺陷，难点都在机械零件的精度上了。需要第三只手也不能，做一个简单的机械臂就可以解决了。激光加工有30年行龄了，精密的血管壁支架BULABULAD的号称什么都能做，却始终做不到给自己做零件。能做到用激光给激光做配件，剩下的就只有你想象空间有多大了。

作者: ydlaser 时间: 2009-8-20 13:43
没有调节机构是提高谐振腔稳定性的一条可行的道路.

作者: lgy317 时间: 2009-8-22 08:50
调节只是稳定的一部分，还有热稳定呢，你的散热是不是稳定的也决定激光器的稳定性

作者: manduhu21 时间: 2009-8-24 23:45
本帖最后由 manduhu21 于 2009-8-25 00:04 编辑

我是做军用激光器的，必须通过高低温（-40-60）震动实验等等。同时发散角，能量稳定性等许多参数都不能出问题。用的谐振腔靠的就是修磨，比较麻烦，里面有不少工艺很严格。目前新设计的激光器在结构上，就碰到较大的结构稳定性问题，楼主提供的方法，我个人对稳定性表示怀疑，以后回去考虑考虑可行性。低温非常考验结构稳定性，材料的形变，采用的固定方式，激光产生的热等等都会影响激光器性能。怎样在国内现有机加工水平上，保证结构稳定性，真是考验军用激光器的难题啊。。。

作者: liy 时间: 2009-9-7 11:45
军用当然要稳定！质量亚保证

作者: sinostudio 时间: 2009-9-7 13:10
受条件限制,一直没有办法实验!
哪位仁兄试过了，记得同志大家一声阿？

作者: 14808092 时间: 2009-9-16 14:55
第二种试过了！但顶出去后，弹回来有问题。材料的塑性变形了，
淬火后硬度在HRC30的时候，调节余量小，顶多了材料就开裂了！
有没有高手提个建议，现在我在用SUS316做实验，热处理准备：淬火+中温回火
但又不清楚SUS316中温回火时，控制的温度和时间个是多少？

作者: 14808092 时间: 2009-9-16 14:56
结构如图！大家可以参考图片！

作者: gabrielknight 时间: 2009-9-16 17:09
俄国的东西确实要好不得不承认差距

作者: zgzxb 时间: 2009-9-18 17:51
有照片否，学习交流一下！

作者: frankhjg 时间: 2009-9-18 21:56
我觉的，一个好的调整架，一要考虑调节的方便性，二要考虑调节完成后，长时间的稳定性，防止因温度、材料应力、振动而导致的失调。
楼主的想法很好，但是第一种，结构调整太费神，且加工是一个问题，不可能有两个理想的球面，完全重合在一起，最终还是只有几个点接触而以。第二种结构材料应力，和温度的影响会非常大。对材料选择和热处理都是一个很大考验。长时间的稳定性有待考验。

作者: chrisyan 时间: 2009-12-30 15:47
还是有启发作用的！！！！！！！！！！！

作者: weilei2006 时间: 2010-1-4 21:47
回复 20# sinostudio

这是我的联系方式 weilei2006@163.com。你可以把你的想法完善后，出个图发给我，我可以试验一下。我是华北光电技术研究所的。

作者: jsh1001 时间: 2010-9-19 16:46
福州威贝特供应防静电产品。有意请假348686541

作者: wangyaoting 时间: 2010-9-20 15:43
楼主您好：我也是研究激光器的！对你的评论很感兴趣，能不能给一个详细的说明出来，希望能多多交流！邮箱：ytwang@sxu.edu.cn

作者: 光魂 时间: 2010-9-22 14:24
这些技术我也很想跟你讨论一下，但是我没那机会看到你说的那些东西咋跟你讨论啊！所以不好意思，可以聊聊么？

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