Исследование оптических свойств нелинейных сред для ограничения интенсивности мощного лазерного излучения

• Автор: Герасименко, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1 Свойства нелинейных оптических сред и особенности конструкции ограничителей интенсивности лазерного излучения
1.1 Виды нелинейных оптических сред
1.1.1 Растворы органических красителей
1.1.2 Многокомпонентные соединения
1.1.3 Другие виды нелинейных оптических сред
1.2 Конструкция ограничителей лазерного излучения
1.2.1 Фокусирующие ограничители
1.2.2 Многослойные ограничители
1.2.3 Монолитные ограничители
1.3 Выводы
Глава 2 Методика исследования характеристик нелинейных оптических сред
2.1. Приготовление нелинейных оптических сред
2.1.1 Термостабилизация растворов
2.2 Измерение спектральных характеристик неинейных оптических сред
2.3 Измерение оптотермодинамических харакгеристик
расслаивающихся растворов'
2.4 г-сканирование растворов органических красителей
2.5 Выводы
Глава 3. Исследования нелинейных оптических сред
3.1 Растворы органических красителей
3.2 г-сканированис растворов мероцианиновых пирановых красителей
3.3 г-сканирование растворов полиметиновых красителей
3.4 Выводы
Глава 4 Исследование ограничения лазерного излучения в многокомпонентных нелинейных средах
4.1 Исследование многокомпонентных нелинейных оптических сред
4.2 Ослабление интенсивности лазерного излучения в расслаивающихся растворах
4.3 Нелинейные характеристики расслаивающихся растворов триэтиламина и 2-бутоксиэтанола

4.4 Моноблочный ограничитель лазерного излучения на
расслаивающихся растворах
4.6 Выводы
Заключение
Список литературы

Введение
Изобретение лазера стоит в одном ряду с наиболее выдающимися достижениями науки и техники двадцатого века. Первый лазер появился в 1960 г. и сразу же началось бурное развитие лазерной техники. В короткое время были созданы разнообразные типы лазеров и лазерных устройств, предназначенных для решения конкретных научных и технических задач.
Лазеры уже успели завоевать прочные позиции во многих отраслях народного хозяйства. С помощью мощного- лазерного излучения уже удалось достичь рекордно высоких значений температуры, давления, напряженности магнитного поля. Наконец, лазерный луч является самым емким носителем информации и в этой роли — принципиально новым средством ее передачи и обработки.
Мощные лазерные системы нашли применение в специальной технике, например, для- разработки систем противоракетной обороны, лазерного оружия и лучевой передачи энергии.
Однако, лазерные приборы, широко использующиеся для многих целей, представляют существенную ■ опасность для» органов зрения и иной светочувствительной аппаратуры. Человеческий глаз высоко чувствителен в видимом диапазоне спектра, в котором существует большое разнообразие мощного лазерного оборудования. В этом части спектра излучение, не воспринимаясь глазом человека как световой раздражитель, проходит через оптические среды глаза с минимальным поглощением и фокусируется- на глазном дне. В результате его воздействия происходит термический ожог сетчатки и сосудистой оболочки органов зрения. Возрастание интенсивности лазерных лидаров, оптических дальномеров и целеуказателей выявило возможность разрушения повсеместно применяемых оптических систем. Все эти обстоятельства послужили причиной значительного роста интереса к ограничителям энергии и мощности опасного лазерного излучения [1-4].
Проблема создания ограничителей лазерного излучения (ОЛИ) нашла отражение в многочисленных статьях в научных журналов и докладах на ряде международных и российских конференций, в т.ч. посвященных только этой проблеме [5-8].

(7) поверхностями, между которыми находится пространство, заполненное рабочим раствором нигрозина в сероуглероде (2) и стеклянными микроволокнами диаметром около 1 мкм и двух защитных элементов, предназначенных для поглощения рассеиваемого излучения (4).

X _ Г-* ^
(ьУо [

Рис. 1.7. Двухлинзовая софокусная система (а) и схематическое изображение кюветы ограничителя лазерного излучения (б) [79]. а) 1 - входная апертура; 2, 8 - линзы; 3.6- полированные поверхности; 4 - кювета;
5 - рабочий раствор,
б) 1 - тефлоновые прокладки; 2 - рабочий раствор; 3,6- отполированные поверхности; 4 - элементы из нержавеющей стали; 5 - преломляющие окошки;
7 - шероховатая поверхность.
В [80] описана конструкция, сочетающая в себе систему линз и зеркал. Лазерное излучение (1) падает на электростатическую линзу (2) из гп8е (рис. 1.8). Далее излучение попадает на первую отражающую поверхность зеркала (6), затем фокусируется в «мертвой точке» (9) на отклоняющем полупрозрачном зеркале (3). Если энергия падающего излучения ниже определенного порога активации, то излучение отражается от зеркала (3) и попадает на вторую отражающую поверхность зеркала (7), в противном случае, проходит через «мертвую точку» (9) зеркала (3) и фиксируется специальным прибором (4), который подает сообщение о тревоге. На завершающем этапе излучение (8) коллимируется выходной линзой (5). Отражающие поверхности зеркал (6, 7) содержат пластмассовую подложку с внешней стороны и металлический слой - с внутренней. Также с внешней стороны на зеркала наносится углеродный слой, содержащий пленку диоксида ванадия.