Электронное внутрирезонаторное управление и методы расчёта параметров излучения CO2-лазеров с высокочастотным возбуждением
Диссертация
Однако, существующих математических моделей и методов расчёта оптических резонаторов не достаточно для инженерной разработки и проектирования С02-лазеров новых типов. В частности, известные квазиустойчивые оптические резонаторы в С02-лазерах позволяют осуществить поперечное к оптической оси секционирование объёма активной среды, что обеспечивает возможность наращивания выходной мощности… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ ГАЗОВЫХ ЛАЗЕРОВ И МЕТОДОВ ИХ РАСЧЁТА Ю
- 1. 1. Анализ известных конструкций лазеров
- 1. 2. Конструкции дисковых С02-лазеров
- 1. 3. Методология расчёта одиночных и связанных пустых лазерных резонаторов
- 1. 4. Методы учета активной среды.→и
- 1. 5. Результаты первой главы
- 2. АНАЛИЗ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ПОЛЯ В РЕЗОНАТОРАХ С02-ЛАЗЕР0В
- 2. 1. Синтез алгоритма расчёта АФР поля в широкоапертурных лазерных резонаторах
- 2. 2. Исследование АФР поля в квазиустойчивом резонаторе
- 2. 3. Дифракционный интеграл для поперечно-неоднородных активных сред
- 2. 4. Расчёт лазерных резонаторов при квантово-кинетическом описании активной среды шеститемпературной моделью
- 2. 5. Исследование зависимости усиления активной среды от интенсивности оптического излучения
- 2. 6. Исследование влияния радиальной неоднородности активной среды на структуру внутрирезонаторного оптического поля
- 2. 7. Результаты второй главы
- 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИНДУЦИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СОг-ЛАЗЕРАХ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА АКТИВНУЮ СРЕДУ
- 3. 1. Электронное внутрирезонаторное управление диаграммой направленности
- 3. 2. Конструктивные особенности натурных моделей С02-лазеров с электронно-управляемой диаграммой направленности излучения
- 3. 3. Результаты экспериментальных исследований натурных моделей. Ю
- 3. 4. Результаты третьей главы
- ВЫВОДЫ.И
Список литературы
- Компактный щелевой одномодовый С02-лазер с гибридным не-устойчиво-волноводным резонатором / В. Г. Леонтьев и др. // Квантовая электроника. 1994. Т. 21, № 10. С. 931−933.
- Экспериментальное исследование и численное моделирование щелевого волноводного СОг-лазера с высокочастотной накачкой / А. И. Дутов и др. // Квантовая электроника. 1996. Т. 23, № 6. С. 499−503.
- Минеев А. П., Нефёдов С. М., Пашинин П. П. Высокочастотный планарный С02-лазер с полностью металлической электродно-волноводной структурой и неустойчивым резонатором // Квантовая электроника. 2006. Т. 36, № 7. С. 656−663.
- Waveguide laser with microwave excitation: US Patent 5 050 181 / F. Gekat. Sep. 17, 1991.
- Microwave-excited high power laser: US Patent 5 058 122 / F. Gekat. Sep. 17, 1991.
- Variable-aperture cavity laser: US patent 5 822 384 / P. Vitruk. Oct. 13,1998.
- Stable multi-fold telescopic laser resonator: US Patent 6 442 186 / P. Vitruk. Aug. 27, 2002.
- Unstable split mode laser resonator: US Patent 3 921 096 / P. P. Cenausky, A. J. DeMaria, D. W. Fradin, R. J. Freiberg. Nov. 18, 1975.
- Unstable laser resonator having radial propagation: US Patent 3 950 712 / P. P. Cenausky, A. J. DeMaria, D. W. Fradin, R. J. Freiberg. Apr. 13, 1976.
- Laser system with multiple radial discharge channels: US Patent 5 029 173 /Н. J. J. Seguin. Jul. 2, 1991.
- Wave guide laser having a resonator mirror with successive reflecting segments and out coupling arranged in an azimuthal direction: US Patent 5 373 525 / R. Nowak, H. Opower. Dec. 13, 1994.
- Gas laser having microwave excitation: US Patent 4 987 577 / H. Seu-nik, H. Krueger, H. Weber. Jan. 22, 1991.
- Газовый лазер: Пат. 2 113 751, Рос. Федерация / H. В. Архипова, В. И. Юдин. Заявл. 21.02.1996, опубл. 20.06.98. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. № 17.
- Multiple parallel RF excited C02 lasers: US Patent 4 719 640 / P. P. Chenausky, L. M. Laughman, E. H. Drinkwater. Jan. 12, 1998.
- Multiple discharge gas laser apparatus: US Patent 5 268 921 / E. J. McLellan. Dec. 7, 1993.
- Характеристики излучения многоканального волноводного С02-усилителя с многоканальным синхронизированным задающим генератором
- А. Ф. Глова и др. // Квантовая электроника. 1998. Т. 25, № 10. С. 875−879.
- Технологический С02-лазер мощностью 3 кВт с высоким качеством излучения / А. И. Иванченко и др. // Квантовая электроника. 1994. Т. 21, № 7. С. 643−646.
- Глова А. Ф. Синхронизация излучения лазеров с оптической связью // Квантовая электроника. 2003. Т. 33, № 4. С. 283−306.
- Поляризационные свойства излучения мощных технологических многотрубчатых С02-лазеров / М. Г. Галушкин и др. // Квантовая электроника. 2003. Т. 33, № 12. С. 1072−1076.
- О когерентной генерации линейного набора волноводных С02-лазеров с пространственным фильтром / А. Ф. Глова и др. // Квантовая электроника. 1996. Т. 23, № 6. С. 515−517.
- Optical resonant cavity structure: US Patent 3 808 554. / M. Lax, D. F. Nelson. Apr. 30, 1974.
- Laser resonator: US Patent 5 327 449 / D. Kerning, P. Loosen. Jul. 5,1994.
- Stable resonators for radial flow lasers: US Patent 4 123 150 / E. Sziklas. Oct. 31, 1978.
- Laser resonator system using offner relay: US Patent 6 678 308 / E. W. Matthews. Jan. 13, 2004.
- Unstable resonator system: US Patent 4 096 447 / F. R. Fluhr. Jun. 20,1978.
- Проектирование оптико-электронных приборов: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Ю. Б. Парвулюсов и др.- под ред. Ю. Г. Якушенкова. -М.: Логос, 2000.-488 с.
- Philip С. D. Hobbs. Building electro-optical systems. John Whiley & Sons, Inc, 2000. -729 p.
- Сканирующий лазер: пат. 2 142 664 Рос. Федерация / В. Н. Алексеев, В. И. Либер, заявл. 24.02.1998- опубл. 10.12.1999. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. № 12.
- Точность управления диаграммой направленности лазера на неодимовом стекле с ОВФ излучения при использовании внутрирезонатор-ного пространственно-временного модулятора света / В. Н. Алексеев и др. // Квантовая электроника. 1994. Т. 21, № 8. С. 753−758.
- Chivian I. J., Case W. E., Rester D. H. A 10,6 um scan laser with programmable V02 mirror // IEEE J. Quant. Electronics. 1979. V. QE-15. P. 13 261 328.
- Chivian I. J., Scott M. W. An improved scan laser with a V02 programmable V02 mirror // IEEE J. Quant. Electronics. 1985. V. QE-21, № 4. P. 383 390.
- Сафронов A. Г. Адаптивные одноканальные зеркала для лазерной оптики // Квантовая электроника. 1995. Т. 22, № 8. С. 1113−1117.
- Применение деформируемых зеркал в технологических С02-лазерах. I. Зеркало с управляемой кривизной отражающей поверхности / О. Б. Выскубенко и др. // Квантовая электроника. 2003. Т. 33, № 6. С. 547−552.
- Применение деформируемых зеркал в технологических С02-лазерах. II. Внутрирезонаторное управление мощностью и импульсно-периодическая модуляция выходного излучения / Б. С. Виневич и др.
- Квантовая электроника. 2004. Т. 34, № 4. С. 333−340.
- Газовый лазер с внутрирезонаторным сканированием излучения: а.с. 1 708 121 СССР / А. Н. Ишутин, Ю. Ф. Кузьмин, В. В. Макаров, Г. Н. Худяков, В. И. Юдин, опубл. 11.10.89. Открытия. Изобретения: офиц. бюл. СССР.
- Газовый лазер с перестраиваемым спектром излучения: пат. 2 035 812 Рос. Федерация / Г. Н. Худяков, А. Н. Ишутин, Ю. Ф. Кузьмин, В. В. Макаров, В. И. Юдин, заявл. 03.07.1990- опубл. 20.05.1995. Изобретения (заявки и патенты): офиц. бюл. № 36.
- Электронная перестройка длины волны излучения С02-лазера / А. А. Азаров и др. // Квантовая электроника. 1998. Т. 25, № 12. С. 103−104.
- Газовый лазер с высокочастотным возбуждением: пат. 2 170 483 Рос. Федерация / Н. В. Архипова, В. И. Юдин, заявл. 30.09.1996- опубл. 10.07.2001. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. № 19.
- Газовый лазер с высокочастотным возбуждением: пат. 2 223 579 Рос. Федерация / В. И. Юдин, заявл. 27.12.2001- опубл. 10.02.2004. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. № 4.
- Оптимизация теплового режима в высокочастотных С02-лазерах с плоскими электродами большой площади / И. Г. Веснов и др. // Квантовая электроника. 1999. Т. 27, № 1. С. 55−56.
- Влияние импульсной наносекундной ионизации на характеристики электроразрядного С02-лазера / Л. М. Василяк и др. // Квантовая электроника. 2002. Т. 32, № 5. С. 447−448.
- Газовый лазер с высокочастотным возбуждением: пат. 2 170 482 Рос. Федерация / Н. В. Архипова, В. И. Юдин, заявл. 30.09.1996- опубл. 10.07.2001. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. № 19.
- Газовый лазер с высокочастотным электромагнитным возбуждением: пат. 2 345 458 Рос. Федерация / И. К. Архипов, И. М. Кириллов, В. И. Юдин, заявл. 19.11.2007- опубл. 27.01.2009. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. № 3.
- Милютин Е. Р., Гумбинас А. Ю. Статистическая теория атмосферного канала оптических информационных систем. М.: Радио и связь. — 2002 г.-253 с.
- Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды: Учеб. пособие для вузов / В. И. Козинцев, и др.- под ред. В. Н. Рождествина. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. — 528 с.
- Основы импульсной лазерной локации: Учеб. пособие для вузов
- В. И. Козинцев и др.- под ред. В. Н. Рождествина. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. — 512 с.
- Газовый лазер с внутрирезонаторным сканированием излучения: пат. 2 359 380 Рос. Федерация / И. К. Архипов, И. М. Кириллов, В. И. Юдин, заявл. 11.02.2008- опубл. 20.06.2009. Изобретения. Полезные модели: офиц. бюл. № 17.
- Ананьев Ю. А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. М.: Наука, 1990.-264 с.
- Ананьев Ю. А. Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения. — М.: Наука, 1979. 328 с.
- Быков В. П., Силичев О. О. Лазерные резонаторы. М.: Физмат-лит, 2004. — 320 с.
- Ищенко Е. Ф. Открытые оптические резонаторы: Некоторые вопросы теории и расчёта. М.: Сов. радио, 1980. — 208 с.
- Звелто О. Принципы лазеров. М.: Мир, 1990. — 560 с.
- Мэйтлэнд А., Данн М. Введение в физику лазеров. М.: Наука, 1978.-408 с.
- Тарасов Л. В. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. М.: Радио и связь, 1981. — 440 с.
- Климков Ю. М. Прикладная лазерная оптика. М.: Машиностроение, 1985.-128 с.
- Купряев Н. В., Шепеленко А. А. Приближенный аналитический расчет характеристик пучка лазера с апертурно-ограниченными зеркалами резонатора // Квантовая электроника. 1999. Т. 29, № 1. С. 39−42.
- Бабич В. М., Булдырев В. С. Асимптотические методы в задачах дифракции коротких волн. М.: Наука, 1972. — 456 с.
- Борн М., Вольф Э. Основы оптики, изд. 2-е. М.: Наука, 1973,720 с.
- Смит К., Томсон Р. Численное моделирование газовых лазеров. -М.: Мир, 1981.-515 с.
- Балошин Ю. А., Крылов К. П., Шарлай С. Ф. Применение ЭВМ при разработке лазеров. Л.: Машиностроение, 1989. — 236 с.
- Елкин Н. Н., Напартович А. П. Численное исследование автоколебаний в лазере с неустойчивым резонатором // Квантовая электроника. 2000. Т. 30, № 12. С. 1065−1071.
- Валуев В. В., Наумов В. Г., Свотин П. А. Влияние усиления активной среды и искажения поверхности зеркал неустойчивого резонатора на многомодовую генерацию // Квантовая электроника. 1996. Т. 23, № 8. С. 679 683.
- Елкин Н. Н. Эффект снятия вырождения мод по потерям в неустойчивом оптическом резонаторе под влиянием активной среды // Математическое моделирование. 1990. Т. 2, № 9. С. 133−144.
- Дифракционный расчет поля в составном неустойчивом резонаторе / Н. Н. Елкин и др. // Квантовая электроника. 1988. Т. 15, № 8. С. 16 441 650.
- Коллективные моды связанных неустойчивых резонаторов / Н. Н. Елкин и др. // Квантовая электроника. 1989. Т. 16, № 1. С. 100−107.
- Карамзин Ю. Н., Конев Ю. Б. Численное исследование неустойчивых телескопических резонаторов с учетом дифракции и эффекта насыщения в активной среде // Квантовая электроника. 1975. Т. 2, № 2. С. 256−264.
- Fox A., Li T. Computation of optical resonator modes by the method of resonance excitation // Quantum electronics IEEE J. 1968 V. 4, № 7. P. 460−465.
- Особенности структуры основной моды лазеров с устойчивыми резонаторами при пространственно неоднородном усилении / М. В. Горбунков и др. // Квантовая электроника. 2007. Т. 37, № 2. С. 173−180.
- Малютин А. А. Моды плоскосферического резонатора лазера с гауссовым распределением усиления активной среды // Квантовая электроника. 2007. Т. 37, № 3. С. 299−306.
- Перестраиваемый С02-лазер на секвенциальных и горячих переходах / Ю. Н. Булкин и др. // Квантовая электроника. 2004. Т. 34, № 9. С. 819−822.
- Полухин И. Н., Юдин В. И. Расчёт оптического поля в резонаторах с большим числом Френеля // Радиолокация, навигация, связь: Сб. докл. конф. Воронеж, 1998. Т. 1. С. 721−729.
- Зоммерфельд А. Оптика: Пер. с нем. М.: Госуд. изд-во техн.-теорет. лит-ры, 1956. — 583 с.
- Лиханский В. В., Напартович А. П. Излучение оптически связанных лазеров // Успехи физических наук. Т. 160, Вып. 3. С. 101−143.
- Spencer М. В., Lamb W. Е. Theory of Two Coupled Lasers // Phys. Rev. Ser. A. 1972. V. 5. P. 893−898.
- Marcuse D. Coupling coefficients of coupled laser cavities // Quantu-um electronics IEEE J. 1986. V. 22. P. 223−226.
- Marcuse D. Computer simulation of laser photon fluctuations: Coupled-cavity lasers // Quantum electronics IEEE J. 1985. V. 21. P. 154−161.
- Lang R. J., Yariv A. Local-field rate equations for coupled optical resonators // Phys. Rev. Ser. A. 1986. V. 34. P. 2038−2043.
- Li Т., Skinner J. G. Oscillating modes in ruby lasers with nonuniform pumping energy distribution // Journal of Applied Physics. 1965. V. 36. P. 25 952 596.
- Fox A. G., Li T. Effect of gain saturation on the oscillating modes of optical masers // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1996. V. QE-2. P. 774 783.
- Коробочкин A. E., Павлов В. П., Пергамент А. X. Численное моделирование лазерных неустойчивых резонаторов с зеркалами произвольной формы в неортогональных координатах / ИПМ им. М. В. Келдыша. Препринт. — М., 2002. — 27 с. — № 77.
- Елкин H. Н., Напартович А. П., Трощиева В. Н. Дифракционная модель лазера, управляемого инжекцией внешнего сигнала // Квантовая электроника. 1994. Т. 21, № 1. С. 43−50.
- Невдах В. В. О влиянии температуры на создание инверсии насе-лённостей в активных средах электроразрядных С02-лазеров // Квантовая электроника. 2001. Т. 31, № 6. С. 525−528.
- Виттеман В. С02-лазер. М.: Мир, 1990. — 360 с.
- Краснов М. Л., Киселев А. И., Макаренко Г. И. Интегральные уравнения: задачи и примеры с подробными решениями, 3-е изд., испр. М.: Едиториал УРСС, 2003. — 192 с.
- Канторович Л. В., Крылов В. И. Приближённые методы высшего анализа. Л.: Физматгиз, 1962. — 708 с.
- Федорюк М. В. Асимптотика: Интегралы и ряды. М.: Наука, Гл. ред физ.-мат. лит., 1987. — 544 с.
- Головков А. А., Кириллов И. М., Юдин В. И. Программное средство «Расчёт амплитудно-фазового распределения оптического поля» / Воронежский государственный технический университет. Свид-во о регистрации № 50 200 901 024 от 20.10.2009 г.
- Райзер Ю. П., Шнейдер M. Н., Яценко Н. А. Высокочастотный ёмкостный разряд: Физика. Техника эксперимента. М.: Наука, 1995. — 320 с.
- Аршинов К. И., Лешенюк Н. С., Невдах В. В. Расчёт населённо-стей лазерных уровней С02 и колебательных температур по спектральномураспределению коэффициента усиления // Квантовая электроника. 1998. Т. 25, № 8. С. 679−682.
- Невдах В. В., Ганджали М., Аршинов К. И. О температурной модели С02-лазеров // Квантовая электроника. 2007. Т. 37, № 3. С. 243−247.
- Диссоциация двуокиси углерода в отпаянных волноводных С02-лазерах с высокочастотным возбуждением / И. Г. Веснов и др. // Квантовая электроника. 2000. Т. 30, № 1. С. 15−19.
- Скорости процессов, инициируемых электронным ударом в неравновесной плазме (молекулярный азот и двуокись углерода): Плазмохи-мические процессы / И. В. Кочетов и др.- под ред. JI. С. Полак. М.: Наука. — 1979.-С. 4−41.
- Witteman W. J., Ernst G. J. On the saturation effect and start jump of Gaussian modes in oscillators // IEEE Journal of quantum electronics. 1975. V. l 1, № 5. P. 198−204.
- Влияние радиальной неоднородности активной среды на мощность излучения непрерывного С02-лазера с быстрой аксиальной прокачкой / М. Г. Галушкин и др. // Квантовая электроника. 1996. Т. 23, № 8. С. 695−698.
- Невдах В. В. Об ограничении выходной мощности непрерывных электроразрядных С02-лазеров // Квантовая электроника. 1999. Т. 27, № 1. С. 9−12.
- Statz Н., Tang С. L. Problem of mode deformation in optical masers // Journal of Applied Physics. 1965. V. 36. P.1816−1819.
- Лазерный оптико-акустический анализ многокомпонентных газовых смесей / В. И. Козинцев и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003.-352 с.