ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

8
Содержание
том 63 / Август, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-6-538-547

УДК 535.3, 519.718

Надежность адаптивной оптической системы коррекции наклонов

Черных А. В.
Институт лазерно-физических исследований „Российского федерального ядерного центра Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики“ ;


Шанин Ю. И.
Научно-исследовательский институт научно-производственное объединение „ЛУЧ“;


Аннотация. В лазерной установке непрерывного действия адаптивная оптическая система (АОС) предназначена для обеспечения требуемых пространственных характеристик волнового фронта (ВФ) лазерного пучка. В состав АОС входит два адаптивных зеркала: а) корректор наклонов (КН), устраняющий наклоны ВФ и дрожание лазерного пучка (исправляет около 84 % аберраций ВФ); б) деформируемое зеркало (ДЗ), устраняющее более высокие порядки аберраций ВФ. Рассмотрен только контур управления КН. В состав контура входят: КН, датчик наклона, блок усилительный с вычислителем для выработки сигналов управления КН. С точки зрения обеспечения надежности в наиболее тяжелых условиях работает КН и наименее надежными в КН являются пьезоэлектрические актюаторы, подверженные циклическим переменным электромеханическим нагрузкам. Выполнен анализ технических решений для контура КН и требований к надежности. Выявлены критичные отказы КН: снижение пропускной способности и потеря компенсационных возможностей. Рассмотрены вопросы, связанные с надежностью элементов АОС: приводов, КН, блока управления, датчика наклонов. Приведена структурная схема АОС КН и проведена оценка комплексного показателя надежности — коэффициента оперативной готовности. Для подтверждения надежности разработанных элементов АОС КН были проведены расчетные оценки и испытания наиболее ответственных элементов, представлены некоторые результаты экспериментальной отработки. Показано, что разработанные элементы контура КН удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям.
Ключевые слова: адаптивная оптическая система, деформируемое зеркало, корректор наклонов, лазерная установка, датчик наклонов, пьезоэлектрический актюатор, блок усилительный, надежность, коэффициент оперативной готовности

Список литературы:

 

  1. Шанин О. И. Адаптивные оптические системы коррекции наклонов. Резонансная адаптивная оптика. М.: Техносфера, 2013. 296 с.
  2. Надежность технических систем. Справочник / Под ред. И. А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. 608 с.
  3. Aldrich R. E.Deformable mirror wavefront correctors // Adaptive optics engineering handbook. NY: Marsel Dekker, 2000. P. 151—197.
  4. Сафронов А., Климашин В., Парфенов Б., Ярошевич В., Никифоров В. Пьезокерамические пакетные и моноблочные актюаторы // Компоненты и технологии. 2002. № 6. С. 26—28.
  5. Sechaud M.Wave-front compensation devices // Adaptive Optics in Astronomy / Ed. by F. Roddier. Cambridge: University Press, 1999. Р. 57—90.
  6. Черных А. В., Шанин Ю. И. Надежность элементов адаптивной оптической системы импульсных мощных лазерных установок //Изв. вузов. Приборостроение. 2020. Т. 63, № 2. С. 133—142.
  7. Никифоров В. Г. Многослойные пьезоэлектрические актюаторы: Теория и практика. М.: ОАО «НИИ «Элпа», 2010. 68 с.