авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

Формирование и наведение лазерных пучков с помощью внутрирезонаторных пространственно - временных модуляторов света

-- [ Страница 5 ] --

1. Проведены исследования в области формирования мощных лазерных пучков. В результате использования оптической ретрансляции изображения входной апертуры с высоким коэффициентом заполнения в усилительном канале, периодической пространственной фильтрации и выходных каскадов усиления с большой апертурой в несколько раз повышена яркость излучения лазерной многокаскадной установки на неодимовом стекле. Получен лазерный пучок мощность до 300 ГВт при длительности импульса 8 10-10 с. Обнаружен эффект сильной деполяризации излучения при возникновении МС. Разработаны ДУ с апертурой до 15 см с эффективностью системы накачки. Впервые экспериментально показано, что выбором формы импульса тока в лампах накачки можно на 15… 25% увеличить уровень запасенной энергии в активной среде лазера. С помощью разработанных покрытий решена задача подавления паразитной генерации в активных элементах ДУ, ограничивающая их коэффициент усиления на уровне ~0.03 см -1. Показано, что ДУ с апертурой 15 см способен обеспечить энергию выходного пучка до 3 кДж при импульсе 5-10 нс или мощность пучка до 2.4 ТВт при импульсе короче 0.5 нс. Показано, что использование экспериментально исследованных методов формирования мощных лазерных пучков, таких как ретрансляция входной апертуры в лазерном канале и использование предложенной системы “жесткая диафрагма–пространственный фильтр”, позволяют получить высокоинтенсивные пучки при малых длительностях импульсов за счет подавления мелкомасштабной и крупномасштабной самофокусировки излучения. В лазерных системах с большей длительностью импульса они минимизируют отношение пиковой плотности энергии к средней, уменьшают шумовые выбросы интенсивности, что защищает элементы лазерного канала от разрушений.

2. В результате экспериментальных исследований ОВФ сканирующего в пространстве пучка в различных нелинейных средах установлено, что при высоких скоростях развертки волнового фронта пучка в нелинейной среде в дальней зоне отраженного излучения возникают пространственные разрывы, в то время как во времени отражение происходит непрерывно. Показано, что до возникновения новой гиперзвуковой голограммы в каустике пучка отражение излучения ВРМБ - зеркалом происходит в первоначальном направлении, после появления новой голограммы в каустике отражение происходит в двух направлениях, постепенно увеличиваясь в новом направлении.

3. Использование исследованных методов формирования лазерных пучков в многокаскадной лазерной системе на неодимовом стекле с ОВФ позволило получить лазерный пучок с энергией 410 Дж, половина которой сосредоточена в угловом растворе равном дифракционному для диаметра пучка 100 мм при длительности импульса 2510-9 секунд. Экспериментально показано, что с помощью внутрирезонаторного ПВМС, пучок лазерной системы может быть наведен на объект с точностью до 3 десятых долей угла дифракционной расходимости. Разработанная методика измерений точности наведения позволяет не только измерить воспроизведение направления реперного излучения с точностью не хуже 0.1 от дифракционного для диаметра пучка 100 мм, но и зарегистрировать уход направления пучка при наличии самовоздействия излучения, распространяющегося в нелинейной среде.

4. Экспериментально исследованы электрооптические свойства образцов керамики ЦТСЛ с различным содержанием лантана. Для изготовления ПВМС выбран состав 9.75/65/35, имеющий минимальное время электрооптического отклика ~ 1 мкс, при практическом отсутствии гистерезиса. Исследована лучевая прочность ЦТСЛ 9.75/ 65 /35 при пятнах облучения 0.3 и 1.6 мм по уровню 1/e. Полученная величина лучевой прочности 11 Дж/см2 для импульса ~30 нс на 2 порядка превышает лучевую прочность других используемых на практике ПВМС. На основе ЦТСЛ разработаны электроуправляемые ПВМС с заглубленными в материал подложки двухсторонними электродами и высокой равномерностью распределения электрического поля между электродами и с контрастом, превышающим 1000:1.

5. Разработана оптическая схема резонатора лазера с внутрирезонаторным двухкоординатным сканированием излучения, учитывающая специфику разработанных ПВМС в виде двух разнесенных пластин с линейными электродами. Проведены исследования характеристик его генерации в различных режимах работы, показавшие возможность адресации излучения в любую заданную точку поля зрения в течение 3 - 4 мкс и возможность формирования “пакета” импульсов в разных направлениях с частотой следования импульсов до 100 кГц. Предложена оптическая схема сопряженного лазерного резонатора с лучевой разгрузкой и увеличенным съемом запасенной в активной среде энергии. В сопряженном резонаторе лазера используется одна линза сферическая, вторая цилиндрическая. Для круглого активного элемента энергия на выходе достигает 10 мДж при длительности импульса 200 нс. На основе данной схемы лазера реализован лазерный маркер изделий промышленности. Разработана оптическая и габаритная схема лазера на неодимовом стекле с энергией импульса 600…700 Дж с ОВФ излучения, диаграммой направленности которого управляет разработанный ПВМС, рассчитаны энергетические характеристики лазерной системы.

6. Впервые получена генерация в заданных внутрирезонаторным ПВМС направлениях лазера на парах меди (ЛПМ). Экспериментально продемонстрирована возможность пространственно-временной и спектральной кодировки излучения ЛПМ. Проведены серии экспериментов с DF -лазером (установка в резонатор углового селектора, поляризатора, удлинение резонатора), показавшие принципиальную возможность внутрирезонаторного управления его излучением. Разработаны и исследованы ключевые элементы сопряженного лазерного резонатора, в частности, поляризаторы и четвертьволновая развязка для диапазона спектра 3.5…4 мкм. Показана возможность использования стопы из трех пластин, с высоким показателем преломления в качестве поляризатора в лазерном резонаторе. Экспериментально подтверждена высокая поляризующая способность такого поляризатора. Впервые реализовано одно - и двух - координатное управление диаграммой направленности химического нецепного DF лазера.

Таким образом, совокупность полученных в данной работе результатов по формированию лазерных пучков, уменьшению их угловой расходимости и точному наведению с помощью быстродействующих ПВМС может быть квалифицирована как решение важной научно-технической, народно-хозяйственной и оборонной задачи, связанной с передачей энергии с помощью лазерного пучка на большие расстояния, дальней локацией и связью, маркировкой и точной обработкой изделий промышленности.

Основные результаты работы опубликованы в статьях:

1. Алексеев В.Н., Стариков А.Д., Чернов В.Н. Оптимизация пространственного профиля мощного светового пучка в усилительном тракте лазерной установки на неодимовом стекле. Квант. электроника, т. 6, №11, 1979, с. 2374-2381.

2. Алексеев В.Н., Стариков А.Д., Чернов В.Н., Чарухчев А.В. Повышение яркости излучения мощного лазера на фосфатном стекле с Nd3+ путем пространственной фильтрации пучка в усилительном тракте. Квант. электроника, т. 6, № 8, 1979, с.1666-1671.

3. Алексеев В.Н., Стариков А.Д., Чернов В.Н. Изобретение "Лазерный усилитель" Авторское свидетельство СССР №795374.

4. Алексеев В.Н., Стариков А.Д., Чернов В.Н. Формирование пространственного профиля пучка в лазерном усилителе с помощью системы жесткая диафрагма - пространственный фильтр. Квант. электроника, т. 7, №9, 1980, с. 1906-1913.

5. Алексеев В.Н., Стариков А.Д., Чернов В.Н. Деполяризация выходного пучка усилителя на неодимовом стекле при мелкомасштабной самофокусировке излучения. Квант. электроника, т. 10, №5, 1983, с. 857- 859.

6. Алексеев В. Н., Мак А. А., Пивинский Е. Г., Седов Б. М., Стариков А. Д., Цветков А. Д. Высокоэффективные дисковые усилители на неодимовом стекле. Квант. электроника, т. 3, №1, 1976, с. 226 - 227.

7. Алексеев В. Н., Мак А. А., Пивинский Е. Г., Седов Б. М., Стариков А. Д., Цветков А. Д. Оконечные дисковые усилительные каскады. Квант. электроника, т. 5, №11, 1978, с. 2369 -2376.

8. Алексеев В.Н., Любимов В.В., Пивинский Е.Г., Цветков А. Д. Исследование возможности повышения эффективности дисковых усилителей. Квант. электроника, т.6, №7, 1979, с.1570-1572.

9. Алексеев В. Н., Бордачев Е. Г., Головин С. В. и др. Расчет и экспериментальное исследование энергетических характеристик дисковых усилителей на неодимовом стекле. Квант. электроника, т. 7, №9, 1980, с. 1906 -1913.

10. Алексеев В.Н., Головин С. В., Костометов Г. П. и др. Исследование возможностей повышения мощности и эффективности лазерных усилителей на неодимовом стекле с оконечными дисковыми каскадами. Квант. электроника, т. 12, №2, 1985, с. 325-330.

11. Алексеев В. Н., Волынкин В.М., Толстой М.Н. "Поглощающее покрытие дисковых активных элементов". Авторское свидетельство СССР № 268270. Приор. от 10.04. 1987 г.

12. Алексеев В.Н., Горохов А.А., Довгер Л.С., Седов Б.М., Стариков А.Д. Оптические искажения светового пучка в дисковом усилителе с большой апертурой. Квант. электроника, т. 5, №1, 1978, с. 168-170.

13. Алексеев В. Н., Бордачев Е. Г., Вицинский С. А., Кулаков В. И., Рыбин В. Н. Стариков А. Д. 0 влиянии формы импульса излучения накачки на уровень запасенной энергии в усилителях на неодимовом стекле. Квант. электроника, т. 5, № 10, 1978, с. 2291-2293.

14. Алексеев В. Н., Жилин А. Н., Чернов В. Н. Экспериментальное исследование насыщения импульса длительностью 1 нс в силикатном и фосфатном стеклах. Квант. электроника, т. 7, №9, 1980, с. 1906-1913.

15. Алексеев В. Н., Дмитриев Д.И., Жилин А. Н., Чернов В. Н. Насыщения усиления в фосфатном неодимовом стекле. Квант. электроника, т. 12, №1, 1985, с.159-161.

16. Алексеев В.Н., Свечников М.Б., Чернов В.Н. Разрушение многослойных диэлектрических покрытий лазерным импульсом наносекундной длительности. Квант. электроника, т. 12, №4, 1985, с. 729-737.

17. Алексеев В.Н., Бордачев Е.Г., Кузьмина Н.В., Жилин А.Н., Розанов Н.Н., Смирнов В.А., Стариков А.Д., Чернов В.Н. Ограничение яркости выходного пучка лазерного усилителя с пространственными фильтрами и оконечными дисковыми усилительными каскадами. Известия АН СССР, Сер. физ., т. 45, №3, 1981, с. 659-662.

18. Алексеев В.Н., Бордачев Е.Г., Бородин В. Г., Горохов А. А. и др. Шестиканальная лазерная установка «Прогресс» на фосфатном неодимовом стекле. Известия АН СССР, сер. Физическая. т.48, № 8, 1984, с. 1477-1484.

19. Алексеев В.Н., Дмитриев Д. И., Розанов Н.Н., Чернов В.Н., Смирнов В.А., Стариков А.Д. Усиление фазосопряженных плоских волн в стекле при мелкомасштабной самофокусировке. Квант. электроника, т.10, №5, 1983, с. 1010-1012.

20. Алексеев В.Н., Голубев В.В., Дмитриев Д.И. и др. Исследование ОВФ в лазерном усилителе на фосфатном стекле с выходной апертурой 12 см. Квант. электроника, т. 14, №4, 1987, с. 722- 728.

21. Алексеев В.Н., Дмитриев Д.И., Решетников В.И. ОВФ сканирующего пучка. Квант. электроника, т. 18, № 1, 1991, с. 111-113.

22. Алексеев В.Н., Дмитриев Д.И., Жилин А.Н., Решетников В.И., Стариков А.Д. Точность управления диаграммой направленности лазера на неодимовом стекле с ОВФ излучения при использовании пространственно-временного модулятора света. Квант. электроника, т. 21, №8, 1994, с. 753-758.

23. Алексеев В.Н., Дмитриев Д.И., Решетников В.И. “Фильтр пространственных частот”. Авторское свидетельство СССР № 316884. Приоритет от 03.1989.

24. Алексеев В.Н., Дмитриев Д.И., Решетников В.И. Изобретение "Сканирующий лазер". Авторское свидетельство СССР № 321307. Приоритет от 08. 1989 г.

25. Алексеев В.Н., Дмитриев Д.И., Решетников В.И. Изобретение "Лазер с управляемой диаграммой направленности излучения". Авторское свидетельство № 320785. Приоритет от 24.07. 1989 г.

26. Sirazetdinov V.S., Alekseev V.N., Dmitriev D.I., Charukhchev A.V., Chernov V.N., Kotilev V.N., Liber V.I., Rukavishnikov N.N. Express method of estimating laser-induced surface damage threshold for optical components. Laser and Particle Beams, v. 20, 2002, 133-137.

27. Алексеев В.Н., Бессараб А. В., Гаранин С. Г. и др. Исследование лучевой прочности поверхности экспериментального лазерного стекла. Оптический журнал, т. 69, №1, 2002 стр. 11-15.

28. Alekseev V., Liber V., Starikov A., Anspoks A., Auzins E., Klotins E., and Kotleris J. High-efficiency angular deflection of the laser beam/PLZT intracavity array. Ferroelectrics, v. 131, №1-4, 1992, p. 301-306.

29. Алексеев В.Н., Либер В.И., Стариков А.Д. “Сканирующий лазер”.Патент РФ № 2040090, 1995.

30. Алексеев В.Н. , Котылев В.Н. , Либер В.И.  Исследование характеристик излучения АИГ: Nd -лазера с внутрирезонаторным пространственно-временным модулятором света на основе электрооптической керамики ЦТСЛ. Квант. электроника, т. 27, №3, 1999, с. 233-238.

31. Алексеев В.Н., Либер В.И. “Сканирующий лазер”. Патент РФ № 2142664, 1998.

32. Alekseev V. Kotilev V.N. Liber V.I. YAG: Nd scanning laser with intracavity PLZT -based spatio-temporal light modulator. // Proc. SPIE vol. 5123, "Advansed optical devices", 2003, p. 22-24.

33. Алексеев В.Н. Лазерный маркер упаковок с радиоактивными веществами. Экологические вести №6. Специальный выпуск работ стипендиатов именных научных стипендий Губернатора Ленинградской области за 2002-2004 г. “Экологическая безопасность хранения радиоактивных отходов”.

34. Алексеев В.Н., Горохов А. А. Энергетические и поляризационные характеристики ОКГ на неодимовом стекле при использовании плоского и неустойчивого резонаторов. Квант. электроника, т. 2, № 4, 1975, с. 733-737.

35. Алексеев В.Н., Никитин Н.В., Чарухчев А.В., Чернов В.Н. О юстировке многокаскадных лазерных усилителей. ОМП, № 11, 1983, с. 46-48.

36. Алексеев В.Н. Лазерный локатор на основе внутрирезонаторного сканирования излучения. Оптический журнал, т. 68, №4, 2001, с. 43-47.

37. Klotins E., Alekseev V. N. Ferroelectric Electrooptic Ceramics: Physics and Applications. Materials Science, v.8, №2, 2002, р. 141-155.

38. Alekseev V.N., Blinov S.V., Vitsinskii S.A., Divin V.D., Isakov V.K., Kotylev V.N., Liber V.I. and. Lovchii I.L. Cu-vapor laser with intracavity radiation scanning by STLM based on PLZT ceramics. Journal of Russian Laser Research, v. 17, 1996, p. 418-421.

39. Алексеев В.Н., Вицинский С.А., Дивин В.Д., Ловчий И.Л. “Сканирующий лазер”. Патент РФ № 2082264, 1996.

40. Алексеев В.Н. , Котылев В.Н. , Либер В.И., Фомин В.М. Исследование внутрирезонаторного сканирования излучения электроразрядного DF-лазера. Оптический Журнал, т. 72, №4, 2005, с. 15-19.

41. Алексеев В.Н. , Котылев В.Н. , Либер В.И.  Двухкоординатное управление диаграммой направленности химического нецепного электроразрядного DF-лазера с помощью пространственно-временных модуляторов света, Квант. электроника, т.38, №7, 2008, с.670-672.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.