Laser Kids
ENG

Cубминиатюрные юстировки зеркал для knife-edging'а и микролазеров (где размер имеет значение)

Процедура геометрического сложения лучей от множества лазеров (в том числе и от лазерных диодов) в англоязычной среде носит название "knife-edging". "Кйак йето сказьать по-русски," - я не знаю, а дословный перевод смысла не имеет. Кому интересен смысл этой процедуры, и как она выполняется в домашних условиях, читайте здесь.

Изрядно задолбавшись переклеивать зеркала после каждой смены лазерных диодов (в том числе и после снятия для чистки), пришлось задуматься, нельзя ли сделать вещь настраиваемой, чтоб не переделывать все каждый раз заново?

Для точной подстройки положения зеркал в лазерах применяются юстировочные платформочки, или, проще говоря, "юстировки". Как в домашних условиях сделать один из вариантов уже писалось здесь. Однако те юстировки слишком громоздки, чтобы их можно было адекватно применить для геометрического сложения лучей диодных лазеров. Встречаются и коммерческие миниатюрные юстировки и даже целиком готовые системы для knife-edging'а. Однако, сказать, что "цены кусаются" - ничего не сказать.

Поэтому пришлось изобретать, как сгородить микроразмерные юстировки самостоятельно. Что из этого вышло и есть предмет нынешнего гайда. Хочу сразу предупредить, что поскольку здесь важен размер, детали приходится лепить одну к одной с минимальным зазором. А значит, становится важна точность. Если Вы всего на миллиметр ошибетесь с положением отверстий, деталь придется выбросить. Не ленитесь тщательно делать разметку. При первой же возможности используйте шаблоны, подготовленные на компьютере. Даже обычный, "бумажный", принтер уже сильно в помощь. При сверлении, чтобы сверло не уводило, обязательно используйте кернение.

В качестве расходников нам потребуются

  • Алюминиевый уголок с толщиной стенки 2 мм. Размеры сторон уголка выбирайте, как хотите, но чем ближе они будут к размеру будущей юстировки, тем меньше материала пойдет в отход.
  • Болтики М2 х 6, не менее трех штук. Лучше иметь запас, поскольку возможен брак.
  • Стальная пластинка толщиной 1-2 мм. Подойдет любая магнитная сталь и, лучше, если она будет достаточно ровной.
  • Цилиндрический неодимовый магнитик, диаметром 4 и длиной 10 мм.
  • Эпоксидная смола хорошего качества.

 

  1. От алюминиевого уголка отрежьте заготовку "тела" будущей юстировки. Если Вы хотите применять шаблоны, которые здесь выложены, размер "лицевой" стороны юстировки должен быть 9x16 мм. Размер "лапки" - той части, которой юстировка крепится к основанию лазера - может быть таким, как Вам нравится.

    blank01 blank02

    blank03

  2. Распечатайте (обычным принтером на обычной бумаге) шаблон для лицевой стороны юстировки. Шаблон загрузите отсюда. В файле для печати приведены еще и горизонтальная и вертикальная масштабные марки. После печати обязательно возьмите линейку и проконтролируйте, чтобы горизонтальная и вертикальная сантиметровые марки на бумаге были действительно равны одному сантиметру. Если это не так - колупайтесь с настройками Вашего принтера, до тех пор, пока он не станет печатать в масштабе 1:1.

    cliche

  3. Приклейте шаблон на лицевую сторону заготовки тела юстировки и обрежьте лишнюю бумагу.

    marking

  4. Тщательно накерните отверстия (по местам перекрестий на шаблоне). Затем просверлите. Центральное отверстие сверлите по диаметру имеющегося магнита. (В нашем случае диаметром 4 мм). Для боковых отверстий используйте сверло диаметром 1.5 мм.

    center-dot drilling

  5. В маленьких отверстиях нарежте резьбу на М2.

    thread

  6. Затачиваем торец резьбовой части болта. Можно сделать это вручную, но можно, воспользоваться дрелью и дремелем. Чтобы болт нормально зажимался в патроне дрели, на него предварительно стоит накрутить стопку гаек. Точно также, обтачиваем головку до диаметра 3 мм.

    bolt01 bolt02

    bolt04

  7. Вкрутите винты в юстировку, так, чтобы острия винтов торчали на полмиллиметра.

    preassemble01 preassemble02

  8. Положите юстировку на стальную пластину. Вставте магнит в предназначенное ему отверстие в теле юстировки (в центральное отверстие). Используя эпоксидную смолу, вклейте магнит. Можно былобы вклеить вровень, но лучше, если магнит будет несколько выступать из плоскости лицевой стороны юстировки (на полмиллиметра).

    glue01 glue02

  9. Пока клей застывает можно подготовить следующую деталь.

    От стальной пластинки отрежьте прямоугольник в размер лицевой стороны юстировки (9 x 10 мм).

    steel_plate

  10. Закрасьте одну из сторон стальной пластинки черным маркером.

    blackening

  11. Когда эпоксидка высохла. Наложите стальную пластинку на тело юстировки, крашеной стороной к болтам. Подвигайте пластину на юстировке сначало по вертикали потом по горизонтали. Снимите стальную пластинку и вы получите точную разметку с расположением острий юстировочных винтов.

    scratching_h scratching_v

    scratching

  12. Сверлом или зенковкой нанесите на стальную пластинку конические выемки. В них будут упираться юстировочные болты, поэтому эти выемки должны быть точно под отверстиями в теле юстировки. Если это не соблюсти, юстировку при работе будет приклинивать и ее положение будет прыгать. Чем лучше Вы выполнили предыдущий этап, тем точнее у Вас будут спозиционированы выемки.

    center-dotPlate

  13. Все составные части готовы: осталось только собрать юстировку. Как видите магнит прекрасно справляется с обязанностями тарельчатой пружины (и даже лучше).

    mount_ready1 mount_ready2

    mount_ready3

  14. Зеркало наклеивается поверх стальной пластины. Удобно, что пластину - держатель зеркала всегда можно снять не разбирая юстировки целиком.

    mount_mirr_ready

 

При работе юстировки не только стальная пластинка притягивается к магниту и за счет этого прижимается, но еще и сами болты служат магнитопроводами, обеспечивая приманичивание и в точках контакта пластинки с болтами. За счет этого пластинка имеет меньшую тенденцию к перескоку "с точки на точку".

Данный тип юстировки с успехом применяется мной в knife-edge системах геометрического сложения мощности лазерных диодов.

knife_edge


<< ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА