Методы стабилизации лазерных излучателей систем дистанционного контроля

• Автор: Парахуда, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г'лава 1. Современные тенденции в развитии лазерных систем дистанционного контроля
1.1. Краткий обзор современных областей применения систем лазерного дистанционного контроля
1.2. Краткий обзор и анализ методов стабилизации и улучшения пара -метров лазерных источников систем дистанционного контроля
1.2.1. Анализ методов компенсации термооптических искажений
1.2.2. Анализ методов генерации дифракционно- ограниченных
лазерных пучков
Выводы по главе
Глава 2. Компенсация термоиндуцированных искажцидктивном элементе твердотельного лазера
2.1. Метод активной компенсации термоаберраций первого и второго порядка
2.2. Метод частичной компенсации термодвулучепреломления
Выводы по главе
Глава 3. Методы стабилизации амплитудно-фазового распределения лазерного излучения созданием радиальной зависимости условий
генерации
3.1 Применение зеркал с радиальной зависимостью коэффициента отражения
3.2. Метод создания радиального профиля коэффициента усиления
3.2.1. Моделирование процесса возбуждения «шепчущих» мод в АЭ твердотельного лазера
3.2.2. Моделирование лазера с радиальным профилем коэффициента
усиления
3.2.3, Экспериментальные исследования энергетических параметров лазеров с радиальным профилем коэффициента усиления
3.3. Модулятор-интерферометр с квадратичной радиальной
зависимостью внутрирезонаторных потерь
Выводы по главе
Глава 4. Исследование возможных путей повышения эффективности лазерных излучателей систем дистанционного контроля
4.1. Исследование генерационных характеристик перспективных лазерных активных сред
4.2. Термостабилизация активных сред твердотельных лазеров
Выводы по главе
Г лава 5. Системы дистанционного контроля со стабилизированными лазерными излучателями
5.1. Лазерный прибор дистанционного контроля внутренних размеров крупногабаритных деталей
5.2. Активный дистанционный контроль цвета водной среды
Выводы по главе
Общие выводы по работе
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Уровень и новизна научных исследований, инженерно-технических разработок, их конкурентоспособность, эффективность и качество производства в значительной степени определяются наличием современных систем диагностики и контроля, обеспечивающих оперативную и достоверную информацию о качестве контролируемых процессов. Поэтому особое внимание уделяется разработкам систем дистанционного контроля, которые интегрируются и воплощают в себе последние достижения в области информатики, лазерной и вычислительной техники.
Возросшая сложность и многообразие систем дистанционного контроля, обусловленная усложнением и модернизацией технологических процессов, требуют разработки новых подходов к решению проблемы стабилизации выходных характеристик систем контроля, таких как точность, чувствительность, надежность.
.Свойства лазерного излучения, такие как монохроматичность когерентность, высокая мощность, малая угловая расходимость и длительность импульса, позволяют успешно решать задачи контроля во многих областях: контроль линейных и угловых размеров, физических параметров, химического состава и т.д.
Лазерный излучатель играет определяющую функциональную роль в реализации методов лазерного дистанционного контроля и оказывает существенное влияние на значительную часть выходных характеристик системы, как метрологических так и технико-экономических.
Многообразие методов контроля и физических принципов, на которых они основаны, предполагают многообразие требований к излучателю. Среди них можно выделить требования компактности, высокой энергетической эффективности, надежности и долговечности, возможность использования раз-

Резонатор лазера, образованный плоскими зеркалами 1, 5 и содержащий внутрирезонаторный телескоп 2, имел длину Ь= 0,8 м. Внутрирезонатор-ный телескоп системы Галилея с кратностью Г=2* был образован положительной и отрицательной линзами, просветленными на длине волны генерации и имеющими фокусные расстояния 30 и-15 мм соответственно. Расстояние от глухого зеркала до отрицательной линзы телескопа составляло Ц =0
м, следовательно, эквивалентная база резонатора Гэкв=1,4 м. Активный элемент 3 N6: УАО с размерами 0 6,3 х 100 мм находился в квантроне К-301Г с эллиптическим зеркальным отражателем. Активная модуляция добротности осуществлялась при помощи электрооптического затвора 4 по схеме Х/4
8(Р)

і—йгб---/(НІ'-
Д(Р) 2 і3

Схема эксперимента по активной компенсации термоаберраций низших порядков.
Часть лазерного излучения отражалась делительной пластиной 6 и попадала в приемник ПI измерителя энергии импульса. Оставшаяся честь излучения отражалась от сферического зеркала 7 и фокусировалась в отверстие диафрагмы б.