Методы и средства измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения

• Автор: Абдрахманов, Камиль Шамилевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

УПЭХ - установка для измерений пространственно-энергетических

характеристик импульсного лазерного излучения;

РПЭ - распределение плотности энергии

МП - матричный преобразователь

ИЛИ - импульсное лазерное излучение

КФП - контрольный фотоэлектрический преобразователь

пикосекундных импульсов лазерного излучения ФМУ - фотометрическое устройство

СИ - средство измерений

СИПХ-1 - средство измерений параметров качества пикосекундных

импульсов лазерного излучения ней - неисключенная систематическая погрешность

СКО - среднее квадратическое отклонение
ПО - программное обеспечение
СИПЭХ - средство измерений пространственно-энергетических
характеристик лазерного пучка ПЧП - пространственно-чувствительный приемник
ПЭХ - пространственно-энергетические характеристики
ОЭИП - оптико-электронный измерительный преобразователь

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список принятых в диссертации сокращений
Введение
Глава 1. Аналитический обзор методов и средств измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения и его метрологического обеспечения
1.1. Методы измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения
1.2. Средства измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения
1.3. Выводы и постановка задачи
Глава 2. Теоретические исследования точностных параметров матричных средств измерений пространственно-энергетических характеристик
2.1. Анализ составляющих основной погрешности матричных средств измерений диаметра пучка импульсного лазерного излучения
2.2. Оценка погрешности матричных средств измерений диаметра пучка импульсного лазерного излучения с учетом наличия некоторого числа неинформативных элементов
2.3. Оценка погрешности матричных средств измерений диаметра пучка импульсного лазерного излучения с учетом взаимовлияния измерительных каналов
2.4. Выводы
Глава 3. Теоретические и экспериментальные исследования формирователей нормированного распределения интенсивности
в поперечном сечении пучка лазерного излучения
3.1. Расчет фотометрических устройств для формирования

нормированного распределения интенсивности лазерного
излучения
3.2. Экспериментальные исследования степени равномерности поля излучения в выходном окне фотометрического устройства на основе светопроводящего
конуса
Глава 4. Разработка и метрологические исследования эталона единицы распределения плотности энергии и средства измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения
4.1. Комплекс средств измерений распределения плотности энергии Государственного первичного специального эталона ГЭТ 187-2
4.2. Средство измерений пространственно-энергетических характеристик импульсного лазерного излучения СИПХ-1
4.3 Метод калибровки матричного средства измерений распределения энергии в поперечном сечении пучка
импульсного лазерного излучения
4.4. Выводы
Заключение
Литература
Приложения

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАТРИЧНЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК.
В данной главе будет проведен анализ наиболее значимых составляющих основной погрешности матричного СИПЭХ. Предложен метод оценки погрешности измерения ширин пучка лазерного излучения и определения взаимовлияния измерительных каналов.
2.1 Анализ составляющих основной погрешности матричных средств измерений диаметра пучка импульсного лазерного излучения.
Темновой ток - это неизбежный результат спонтанной генерации электронно-дырочных пар, однако его можно уменьшить [34]. Дело в том, что теоретическая величина темнового тока для кремния (если брать в расчёт только прямую генерацию через запрещённую зону) крайне мала, и на самом деле темновой ток в ПЗС (как и обратные токи в других кремниевых приборах) определяется двухстадийной генерацией через промежуточные энергетические уровни в запрещённой зоне. Граница раздела, где промежуточных уровней заведомо много, даёт больший вклад в темновой ток, чем объём. Отличие МРР-приборов от обычных ПЗС в том, что под одной из тактовых фаз доза канала увеличена, соответственно и потенциал канала при фиксации будет выше. Таким образом, даже если на всех фазах напряжение на затворе таково, что поверхностный потенциал фиксирован, в канале переноса потенциальный рельеф сохраняется, что ведет к локализованному накоплению зарядовых пакетов.
В настоящее время типовые значения темнового тока для лучших западных ПЗС составляют при комнатной температуре сотые доли нА/см , или несколько сотен (иногда тысяч) электронов на ячейку в секунду. И для научных применений, где регистрируются потоки в десяток фотонов на