Scanning processing of materials with high-frequency pulsed lasers using acousto-optic deflectors

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

A new scheme for controlling the position and intensity of unpolarized radiation, including at several wavelengths, has been developed. A feature of the optical scheme is the use of two–coordinate acousto-optic deflectors, each of which works with linearly polarized radiation — horizontal and vertical. A polarizing plate is used to separate the initial unpolarized laser radiation. Estimates of optical losses when using acousto-optic systems are given.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. S. Guk

Institute of Electrophysics and Electric Power of the Russian Academy of Sciences; Krasnogorsky Zavod

Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Russian Federation, St. Petersburg; Krasnogorsk

V. Е. Rogalin

Institute of Electrophysics and Electric Power of the Russian Academy of Sciences

Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Russian Federation, St. Petersburg

S. А. Filin

Institute of Electrophysics and Electric Power of the Russian Academy of Sciences

Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Russian Federation, St. Petersburg

I. А. Kaplunov

Tver State University

Author for correspondence.
Email: kaplunov.ia@tversu.ru
Russian Federation, Tver

References

  1. Белоусова И.М. // Научн.-техн. вестн. инф. технол. механ. и опт. 2014. № 2(90). С. 1.
  2. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989. 304 с.
  3. Абрамов П.И., Кузнецов Е.В., Скворцов Л.А., Скворцова М.И. // ЖПС. 2019. Т. 86. № 1. С. 5; Abramov P.I., Kuznetsov E.V., Skvortsov L.A., Skvortsov M.I. // J. Appl. Spectrosc. 2019. V. 86. No. 1. P. 1.
  4. Martin V., Brito J.P., Escribano C. et al. // EPJ Quant. Technol. 2021. V. 8. Art. No. 19.
  5. Голубенко Ю.В., Богданов А.В., Иванов Ю.В., Третьяков Р.С. Волоконные технологические лазеры. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 50 с.
  6. Фомин В.М., Голышев А.А., Маликов А.Г., Оришич А.М., Шулятьев В.Б. // Прикл. механ. и техн. физ. 2015. Т. 56. № 4. С. 215; Fomin V. M., Golyshev A.A., Malikov A.G., Orishich A.M., Shulyat’ev V.B. // J. Appl. Mech. Tech. Phys. 2015. V. 56. P. 726.
  7. Конюшин А., Бережной К., Пентегов С. // Фотоника. 2016. Т. 57. № 3. С. 64.
  8. Малинский Т.В., Миколуцкий С.И., Рогалин В.Е. и др. // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 16. С. 51; Malinskiy T.V., Mikolutskiy S.I., Rogalin V.E. et al. // Tech. Phys. Lett. 2020. 46. No. 8. P. 831.
  9. Малинский Т.В., Рогалин В.Е., Ямщиков В.А. // Физ. металл. и металловед. 2022. Т. 123. № 2. С. 192; Malinskii T.V., Rogalin V.E., Yamshchikov V.A. // Phys. Metal. Metallogr. 2022. V. 123. No. 2. P. 178.
  10. Малинский Т.В., Рогалин В.Е., Шур В.Я., Кузнецов Д.К. // Физ. металл. и металловед. 2023. Т. 124. № 7. С. 1; Malinskii T.V., Rogalin V.E., Shur V.Ya., Kuznetsov D.K. // Phys. Metal Metallogr. 2023. V. 124. No. 7. P. 728.
  11. Железнов В.Ю., Малинский Т.В., Рогалин В.Е. и др. // Изв. вузов. Матер. электрон. техн. 2023. Т. 26. № 2. С. 89; Zheleznov V.Yu., Malinskii T.V., Rogalin V.E. et al. // Rus. Microelectron. 2023. V. 52. No. 8. P. 1.
  12. Khomich Yu.V., Mikolutskiy S.I. // Acta Astronaut. 2022. V. 194. P. 442.
  13. Кочуев Д.А., Чкалов Р.В., Прокошев В.Г., Хорьков К.С. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. T. 84. № 3. С. 443; Kochuev D.A., Chkalov R.V., Prokoshev V.G., Khorkov K.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 3. P. 343.
  14. Харькова А.В., Вознесенская А.А., Кочуев Д.А., Хорьков К.С. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. T. 86. № 6. С. 864; Kharkova A.V., Voznesenskaya A.A., Kochuev D.A., Khorkov K.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 6. P. 726.
  15. Чкалов Р.В., Чкалова Д.Г., Кочуев Д.А., Хорьков К.С. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 6. С. 869; Chkalov R.V., Chkalova D.G., Kochuev D.A., Khorkov K.S. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 6. P. 730.
  16. Елохин В.А., Жданов И.Г. // Научн. приборостр. 2003. Т. 3. № 3. С. 46.
  17. Гликин Л.С. Способ и устройство для лазерной резки материалов. Патент РФ № 2634338. 2017.
  18. Атаманюк В.М., Володин О.В., Дяченко И.В. и др. Взаимодействие лазерного излучения с материалами оптико-электронной техники. Сергиев Посад: ЦФТИ МО РФ, 2004. 176 с.
  19. Казарян М.А., Лябин Н.А. Лазерная прецизионная микрообработка материалов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2017. 416 с.
  20. Зарубин П.В. Лазерное оружие — миф или реальность? Мощные лазеры в СССР и в мире. Владимир: ООО «Транзит-Икс», 2009. 325 с.
  21. Вейко В.П., Смирнов В.Н., Чирков А.М., Шахно Е.А. Лазерная очистка в машиностроении и приборостроении. СПб: НИУ ИТМО, 2013. 103 с.
  22. Безбородов А.И., Кондрашов В.П., Шацкий А.В. Устройство для отклонения светового пучка. Патент РФ № 2153693. 2000.
  23. Жиган И.П., Кузнецов Е.В., Тигин Д.С., Шацкий А.В. Устройство для наведения лазерного пучка. Патент РФ № 2787968. 2023.
  24. Горобинский А.В., Жиган И.П., Кузнецов Е.В., Шацкий А.В. Способ наведения лазерного луча на объект. Патент РФ № 2788943. 2023.
  25. Афонин А.А., Гук А.С., Никитин В.Н. и др. Наведение лазерных пучков: Автоматические системы и устройства наведения. М.: URSS, 2023. 312 с.
  26. Скворцов А.М., Вейко В.П., Ту Хуинь Конг // Научн.-техн. вестн. инф. технол. механ. и опт. 2012. № 5(81). С. 128.
  27. www.ipgphotonics.com.
  28. Пустовойт В.И., Пожар В.Э. // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. приборостр. 2011. C. 6.
  29. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. М.: Радио и связь, 1985. 280 с.
  30. Антонов С.Н. // ЖТФ. 2016. Т. 86. № 10. С. 155; Antonov S.N. // Tech. Phys. 2016. V. 61. P. 1597.
  31. Молчанов В.Я., Китаев Ю.И., Колесников А.И. и др. Теория и практика современной акустооптики. М: МИСИС, 2015. 459 с.
  32. Котов В.М. Акустооптика. Брэгговская дифракция многоцветного излучения. М.: Янус-К, 2016. 285 с.
  33. Гуляев Ю.В., Казарян М.А., Мокрушин Ю.М., Шакин О. В. Акустооптические лазерные системы формирования телевизионных изображений. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. 240 с.
  34. Пичугина Ю.В., Мачихин А.С. // Фотоника. 2020. Т. 14. № 3. C. 254.
  35. Молчанов В.Я., Макаров О.Ю., Колесников А.И., Смирнов Ю. М. // Вестн. ТвГУ. Сер. физ. 2004. № 4(6). C. 88.
  36. Гук А.С., Гуляев Ю.В., Евстигнеев В.Л. и др. Температурные эффекты в акустооптических дефлекторах на парателлурите. М.: РАН, 2017. 10 c.
  37. Антонов С.Н., Резвов Ю.Г. // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 2. C. 138; Antonov S.N., Rezvov Y.G. // Acoust. Phys. 2021. V. 67. No. 2. P. 128.
  38. Магдич Л.Н., Молчанов В.Я. Способ управления оптическим излучением. Патент СССР № 1329419. 1992.
  39. Антонов С.Н., Вайнер А.В., Никируй Э.Я. Повышение эффективности акустооптического модулятора с двулучевой диаграммой направленности методом коррекции двухчастотного электрического сигнала. Патент РФ № 1329419. 2009.
  40. Бункин Ф.В., Трибельский М.И. // УФН. Т. 130. № 2. 1980. С. 193; Bunkin F. V., Tribelsky M. I. // Phys. Usp. 1980. V. 23. No. 2. P. 105.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of operation of a single-coordinate acousto-optic system.

Download (130KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Schematic diagram of a laser with linear polarization and an acousto-optic two-coordinate deflector: RL10QG laser module (1), a two-coordinate acousto-optic deflector (2), an electromechanical scanner or an optical focusing system (3) depending on the task.

Download (60KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Optical diagram for the unpolarized version of the ILI-1-50 laser: ILI-1-50 laser module (1), dividing plate for horizontal and vertical polarization type (2), reflective mirrors (3), two-coordinate deflector (4), electromechanical scanner or optical focusing system (5) depending on the task.

Download (94KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Optical scheme for working with the LMP-50 laser: a laser module with two wavelengths of 510.2 and 578.2 nm (1), a dividing plate for transmitting 510.2 nm and reflecting 578.2 nm (3), a dividing plate for horizontal and vertical polarization (4) and adding two waves by polarization type, reflective mirrors (5), a two-coordinate deflector (2), a dividing plate for transmitting and reflecting half of the incident radiation (6), a system for checking the deflector by positioning the scanning sweep (7), a pulse radiation meter (8), an optical focusing system (9), an electromechanical scanner or a system of mirrors (10), a processed sample (11), a container with water (12), a specially equipped mechanism for moving the sample in the container with water (13).

Download (211KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences