Исследование взаимодействия лазерного излучения с нанографитными пленками для создания фотоприемника на оптическом выпрямлении

Исследование взаимодействия лазерного излучения с нанографитными пленками для создания фотоприемника на оптическом выпрямлении

Автор: Зонов, Руслан Геннадьевич

Шифр специальности: 05.11.14

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Ижевск

Количество страниц: 146 с. ил.

Артикул: 2947828

Автор: Зонов, Руслан Геннадьевич

Стоимость: 250 руб.

Исследование взаимодействия лазерного излучения с нанографитными пленками для создания фотоприемника на оптическом выпрямлении  Исследование взаимодействия лазерного излучения с нанографитными пленками для создания фотоприемника на оптическом выпрямлении 

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЭФФЕКТ ОПТИЧЕСКОГО ВЫПРЯМЛЕНИЯ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ ОБЗОР.
1.1. Теоретические основы эффекта оптического выпрямления
1.2. Характерные особенности ЭОВ.
1.3. Применения эффекта оптического выпрямления
1.3.1. Измеритель мощности.
1.3.2. Генератор сверхкоротких электрических импульсов.
1.3.3. Генерация терагерцового излучения.
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
2.1. Наносекундные источники лазерного излучения в различных областях оптического спектра.
2.2. Оптический микроскоп ИеорЬо , сопряженный с
цифровой фотокамерой
2.2.1. Краткое описание микроскопа ,,ИеорЬо2 .
2.2.2. Сопряжение микроскопа с цифровой фотокамерой
2.3. Модернизация эллипсометра ЛЭФ ЗМ для исследования диффузно рассеянного света.
2.3.1. Устройство и работа эллипсометра
2.3.2. Модершзация эллипсометра.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЩНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С НАНОГРАФИТНЫМИ ПЛЕНКАМИ
3.1. Свойства и состав нанографитных пленок
3.2. Определение порога лазерного разрушения нанографитных пленок.
3.3. Особенности лазерной обработки нанографитных пленок.
3.3.1. Анизотропное лазерное испарение нанографитных пленок
3.3.2. Модель анизотропной абляции.
ГЛАВА 4. НАБЛЮДЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ОПТИЧЕСКОГО ВЫПРЯМЛЕНИЯ В НАНОГРАФИТНЫХ ПЛЕНКАХ
4.1. Экспериментальное наблюдение ЭОВ.
4.1.1. Формы импульсов.
4.1.2. Зависимости от ориентации нанографитной пленки
4.1.3. Зависимости от мощности лазерного излучения.
4.2. Исследование спектральной зависимости ЭОВ
4.3. Влияние толщины нанографитной пленки на ЭОВ
4.4. Теоретическое рассмотрение ЭОВ в нанографитных пленках.
ГЛАВА 5. БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ФОТОПРИЕМНИК МОЩНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭОВ
5.1. Конструкция быстродействующего фотоприемника мощного
лазерного излучения
5.2. Исследование основных характеристик фотоприемника на ЭОВ
5.2.1. Быстродействие фотоприемника.
5.2.2. Исследование влияния размерного фактора на чувствительность фотоприемника
5.2.2.1. Влияние межэлектродного расстояния.
5.2.2.2. Влияние длины электродов.
5.2.2.3. Влияние ширины пленки
5.2.2.4. Локальная чувствительность.
5.2.3. Сравнительное исследование фотоприемников из нанографитной пленки и кремниевой пластины
5.2.4. Качественная модель нанографитного фотоприемника.
5.3. Возможные применения нанографитного приемника на основе ЭОВ
5.3.1. Регистрация формы импульсов лазерного излучения
5.3.2. Генератор сверхкоротких электрических импульсов
5.3.3. Датчик углового положения
5.3.4. Навигационная система
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Работа выполнялась с применением физического моделирования, в теоретических исследованиях использовались теоретические основы взаимодействия лазерного излучения со средой и принципы нелинейной оптики. В экспериментальных исследованиях применялись теория измерения физических величин, статистические методы обработки результатов исследования, а так же методы научного эксперимента. Обоснование теоретических утверждений выполнено с опорой на известные физические методы. Анализ экспериментальных данных проведен с соблюдением критериев достоверности статистических испытаний и физических измерений. Обнаружен ЭОВ в нанографитных пленках, возникающий на квадрупольном вкладе квадратичной по полю статической поляризации нелинейной среды нанографитного материала. Показано, что при толщине нанографитной пленки в пределах (2-2. ЭОВ. Установлено, что амплитуда сигнала ЭОВ в нанографитной пленке в диапазоне длин волн (6-) нм возрастает обратно пропорционально длине волны. Разработан быстродействующий широкополосный фотоприемник мощного лазерного излучения, работающий на ЭОВ в нанографитной пленке. Фотоприемник функционирует без внешнего источника питания и схем усиления импульсов, обеспечивает регистрацию лазерных импульсов в широком спектральном диапазоне от 6 нм до нм с быстродействием менее 0. В/МВт. Показано, что воздействие мощного линейно-поляризованного лазерного излучения на нанографитные пленки сопровождается возникновением в них пространственно-ориентированных структур. Ориентация структур, определяемая поляризацией лазерного излучения, связана с анизотропной абляцией нанографитного материала пленки, обусловленной поляризационной зависимостью коэффициентов поглощения и отражения света для непрозрачной шероховатой поверхности. Работа выполнялась при поддержке ШТАБ (проект № -), РФФИ (проект № 1) и «Фонда содействия отечественной науке». При наносекундном импульсном лазерном облучении проводящих нанографитных пленок, полученных методом плазмохимического осаждения на кремниевых подложках, возникает электрический импульс ЭОВ, форма которого повторяет форму лазерного импульса, а амплитуда существенно зависит от пространственной ориентации нанографитной пленки и поляризации лазерного излучения. При облучении нанографитных пленок толщиной более 2 мкм оптическим излучением на длине волны нм импульс ЭОВ наблюдается при полном отсутствии фотоэлектрического сигнала, возникающего от кремниевой подложки. Максимальная амплитуда сигнала ЭОВ достигается при толщине нанографитной пленки в пределах (2-2. Разработанный быстродействующий фотоприемник мощного лазерного излучения, состоящий из нанографитной пленки и двух параллельных электродов, расположенных на его поверхности, обеспечивает регистрацию наносекундных лазерных импульсов в широком спектральном диапазоне от 6 до нм с быстродействием менее 0. Максимальная чувствительность фотоприемника достигается при размерах светочувствительной пленки, близкой к диаметру пучка лазера. Импульсная лазерная обработка нанографитных пленок линейно-поляризованным излучением с плотностью мощности более МВт/см2 сопровождается анизотропной абляцией поверхности пленки, наблюдаемой в индикатрисе диффузно рассеянного на поверхности пленок излучения маломощного источника света. Апробация работы. Ижевск, ); International Conference on Coherent and Nonlinear Optics (Россия, Санкт-Петербург, ). Публикации. Материалы диссертационной работы полностью отражены в научных изданиях. Общее число публикаций - , в том числе: положительное решение на выдачу патента РФ на изобретение, статьи в рецензируемых журналах - , тезисы докладов конференций - 9. Личный вклад. Результаты, изложенные в диссертации, получены лично соискателем. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, включающего 7 источников. Работа изложена на 6 страницах, содержит рисунков и 2 таблицы. Автор искренне признателен научному руководителю Г. М. Михееву за неоценимую помощь, руководство и научное воспитание на протяжении долгах лет совместной работы, а так же за обсуждение ключевых моментов нелинейной оптики и откровенность в вопросах современной науки.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.238, запросов: 241