196518. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lézernyalábok leképezésére és formálására
9 196518 10 A 24 és 25 leképező elemek közötti szakasz, ahol az egyes lézernyalábok egymással párhuzamosak és egy-egy lézernyaláb önmagában jól kollimált, lehetővé teszi, hogy a 25, 26 és 27 leképező elemekből álló részrendszer az előtte lévő részrendszerhez képest az optikai tengely mentén elmozdítható legyen. Az eltolhatóság fontos olyan berendezésekben, amelyekben az egyik irány menti letapogatást ez az eltolás valósítja meg. Ilyenek például a lézeres dobplotterek. A gyakorlati kivitelezéshez a 24 és 25 leképező elemek közötti párhuzamos szakaszon a lézernyalábok irányát megtörő legalább egy tükröt vagy prizmát kell elhelyezni, és az elmozdítható optikai részben szintén szükséges a lézernyalábok irányát 90 °-ban megtörő elem beiktatása. Az 5 lézerből kilépő lézernyalábból a pozitív 21 leképező elemből és negatív 22 leképező elemből álló nyalábszükitö teleszkóp állítja elő a 6 modulátor számára a kívánt méretű nyalábnyakat a kívánt helyen, előnyösen a 6 modulátorban. A negativ 23 leképező elemből és a pozitív 24 leképező elemből álló teleszkópikus rendszer egyrészt a lézernyalábok tengelyeit állítja közel párhuzamosra, azaz k<4 ft, másrészt az egyes lézernyalábokat önmagukban kollimálja, azaz d(4,2) ^ f4 és w(4,2) w(3,l). Ezt azáltal valósítjuk meg, hogy a 23 és 24 leképező elemekből álló részrendszer ekvivalens lencséjének a fókuszsíkját a 6 modulátorban kialakuló tárgyvertex közelébe helyezzük. A 23 leképézó elem a nyak méretének csökkentése útján transzformálja a nyalábparamétereket, ezáltal a 24 leképező elem képes arra, hogy az egyes lézernyalábokat jól kollimálja, a w(4,2) nyakméretű nyakat a távolba tolja ki. Valamely lencse ugyanis akkor képes a lézernyalábokat jól kollimálni, ha a p paraméter - amely n-w2 (j,l) p - ------------------------------------, X-fj ahol w(j,l) a j-ik leképező elembe bemenő nyaláb nyakmérete, X a hullámhossz, fj a j-ik leképező elem fókusztávolsága - kicsi, vagyis a fókusztávolsághoz képest kicsi a bemenő nyakméret. A 24 leképező elem utáni részrendszer a 2. ábra 12, 13 és 14 leképező elemekből álló részrendszerének megfelelően alakítható ki. Újabb kiviteli alakot kapunk, ha a 2. és 3. ábrán bemutatott kiviteli alakokban a soknyalábos 6 modulátort egy olyan készülékkel helyettesítjük, melyben több lézernyalábot előállító nyalábosztó és az egyes lézernyalábokba helyezett, egymástól függetlenül vezérelhető fényintenzitás modulátorok vannak. A modulátorok lehetnek különálló (akusztooptikai, elektrooptikai vagy egyéb típusú) modulátorok, vagy egyetlen tömbből, monolitikusán kialakított, egymástól függetlenül vezérelhető modulátorok, vagy integrált optikai modulátorok. Ezek lehetnek egynyalábos vagy többnyalábos modulátorok. A 4. ábra tükrös 30 nyalábosztót és különálló elektrooptikai 36A, 36B és 36C modulátorokat tartalmazó kiviteli alakot mutat három lézernyalábra, de további nyalábosztó tükrök alkalmazásával a lézernyalábok száma növelhető. A 30 nyalábosztó 30C és 30B tükrei részben áteresztő tükrök, 30A tükre teljes tükör. A 30A, 30B és 30C tükrök szögének állításával szabályozzuk be a tárgyvertex helyét. A 31A, 31B és 31C leképező elemek (a rajzon pozitív lencsék) az első, második ill. harmadik lézernyaláb formálására (a nyak méretének és helyének beállítására) szolgálnak. A 2. ábrán bemutatott 12, 13 és 14 leképező elemek feladatát a 4. ábra 32, 33 ill. 34 leképező elemei látják el. A 30 nyalábosztó lehet más típusú, például száloptikával, osztóprizmákkal, vagy egyéb eszközökkel működő eszköz is. További kiviteli alakot kapunk, ha a 4. ábra szerinti kiviteli alakba a 3. ábra szerinti párhuzamositó elrendezés 23 és 24 leképező elemeinek megfelelő leképező elemeket beiktatva olyan rendszert alakítunk ki, amelyben a kollimált szakasz két oldalán lévő optikai részrendszerek egymáshoz képest az optikai tengely mentén eltolhatok. Az 5. ábra olyan kiviteli alakot mutat, amelyben a 2. ábra szóró 13 leképező elemének szerepét egy gyűjtöelem, az 5. ábra 43 leképező eleme veszi át. Ez az elrendezés nagyobb építési hossz megvalósítására ad lehetőséget. A 6. ábra szerinti kiviteli alakban a 2. ábra 12 és 13 leképező elemeinek feladatát egyetlen gyűjtőelem, a 6. ábra 52 leképező eleme látja el. Ez végzi el a nyalábtengelyek közötti szög kicsinyítését, a vertex(ek)nek az utolsó 53 leképező elem elülső fókuszsíkja közelébe történő leképzését és az 53 leképező elem számára a kívánt méretű és helyzetű nyalábnyakak előállítását is. A 7. ábra szerinti kiviteli alakban a 6. ábra 5 lézerének és soknyalábos 6 modulátorának feladatát három különálló 65A, 65B és 65C lézer, ha belső modulációra alkalmasak, akkor önmagukban, ha nem akkor a mindegyikük után kapcsolt, nem ábrázolt fényintenzitás modulátorral együtt, látja el, a 61A, 61B és 61C leképező elem az első, második ill. harmadik lézernyaláb nyakának formálásában vesz részt. A 7. ábra 62 leképező eleme a 6. ábra 52 leképező elemének feladatát látja el. Újabb kiviteli alakhoz jutunk, ha a 61A, 61B és 61C leképező elemeket elhagyjuk. Ez akkor tehető meg, ha a 65A, 65B és 65C lézerek eredeti nyakmérete lehetővé teszi, hogy a 4 letapogatási felületen a kívánt foltméiet álljon elő a 61A, 61B és 61C leképező elemek nélkül is. A 8. ábra olyan kiviteli alakot mutat, ahol u 75A, 75B és 75C lézerek úgy vannak kialakítva és elhelyezve, hogy szögkicsinyito 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
