Разработка технологии создания анализатора поляризации лазерного излучения и датчика углового положения на фотовольтаическом эффекте в нанографитовых плёнках

• Автор: Стяпшин, Василий Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ АНАЛИЗА ПОЛЯРИЗАЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ

1Л Анализаторы поляризации лазерного излучения

1Л Л Поляризация света

1Л .2 Поляризационные устройства

1.1.2.1 Поляризационные призмы

1.1.2.2 Дихроичные пластинки

1.1.2.3 Поляроиды

1.1.2.4 Другие типы поляризаторов

1.1.2.5 Фазовые пластинки
1Л .3 Методика определения поляризации света
1Л .4 Анализ поляризации лазерного излучения
1.2 Оптические датчики углового положения
1.2Л Лазерные гироскопы
1.2.2 Интерференционные датчики
1.2.3 Проекционные датчики
1.3 Фотовольтаические эффекты, чувствительные к ориентации и поляризации падающего излучения
1.3.1 Поверхностный фотогальванический эффект
1.3.2 Эффект увлечения
1.3.3 Эффект оптического выпрямления
1.3.4 Циркулярный фотогальванический эффект

1.3.5 Термоэдс в тонких плёнках
Выводы к Главе
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В
НАНОГРАФИТОВЫХ ПЛЁНКАХ
2.1 Нанографитовые плёнки
2.1.1 Способы получения углеродных плёнок
2.1.2 Получение и основные характеристики нанографитовых плёнок
2.1.3 Фотовольтаический эффект в нанографитовых плёнках
2.2 Экспериментальная установка
2.3 Исследование поляризационной и ориентационной зависимости
фотовольтаического эффекта в нанографитовых плёнках
2.3.1 Поляризационная зависимость фотовольтаического эффекта
2.3.2 Ориентационная зависимость фотовольтаического эффекта
2.3.3 Физика явления
2.4 Модификация нанографитовой плёнки покрытием прозрачной
диэлектрической смачивающей жидкостью
2.4.1 Предварительный анализ
2.4.2 Экспериментальная проверка
2.5 Модификация нанографитовой плёнки равномерным
однонаправленным механическим «сглаживанием»
2.5.1 «Сглаживание» нанографитовых плёнок
2.5.2 Результаты механической модификации
Выводы к Главе
Глава 3. ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ НА ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ В НАНОГРАФИТОВЫХ ПЛЁНКАХ
3.1 Принцип работы датчика углового положения

3.2 Конструкция датчика
3.3 Автоматизированный комплекс для калибровки датчика углового
положения
3.4 Возможные применения датчика углового положения
Выводы к Главе
Глава 4. АНАЛИЗАТОР ПОЛЯРИЗАЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА
ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ В НАНОГРАФИТОВЫХ ПЛЁНКАХ
4.1 Конструкция и принцип работы анализатора поляризации
4.2 Испытание действующего макета анализатора
Выводы к Г лаве
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.2 Оптические датчики углового положения
Задача точного определения ориентации объекта в пространстве также важна, как и задача нахождения его местоположения. Приборы, дистанционно определяющие взаимное угловое положение объектов, различаются по принципу получения и преобразования информации. Например, космические аппараты для своей ориентации могут использовать излучение различных небесных тел (Солнца, звёзд, планет) или создаваемые ими силовые поля (гравитационное, магнитное). А такие приборы как гироскопы во время работы практически не нуждаются во внешних источниках информации. Оптические датчики углового положения можно подразделить на три основных разновидности: лазерные (оптоволоконные) гироскопы, интерференционные и проекционные датчики.
1.2.1 Лазерные гироскопы
Лазерные (в частности оптоволоконные) гироскопы [14] (рисунок 1.12) -это достаточно сложные устройства, позволяющие очень точно определять угловые перемещения объекта, но требующие периодической калибровки вследствие дрейфа показаний. Принцип их действия основан на эффекте Саньяка. Он заключается в следующем. Пусть по круговому оптическому пути навстречу друг другу распространяются два световых пучка, образованных из одного исходного путём расщепления. Если при этом система находится в покое относительно инерциального пространства, то оба световых пучка распространяются встречно по оптическому пути одинаковой длины. Поэтому при сложении лучей в точке расщепления по завершении пути нет фазового сдвига. Однако когда оптическая система вращается в инерциальном пространстве с некоторой угловой скоростью, между световыми волнами возникает разность фаз. Это явление и называется эффектом Саньяка. По приобретённой пучками разности фаз, зависящей от угла поворота, определяется текущее угловое положение гироскопа.