Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО
Страхов, Сергей Юрьевич
05.27.03
Кандидатская
1999
Санкт-Петербург
188 с.
Стоимость:
499 руб.
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений и условных обозначений
ВВЕДЕНИЕ
1. ТЕРМООПТИЧЕСКИЕ АБЕРРАЦИИ В ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРАХ: СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Тепловыделение в активной среде твердотельных лазеров. Тепловое и напряженно-деформированное состояние активных элементов
1.2. Термооптические аберрации и их влияние на параметры излучения твердотельных лазеров
1.3. Подходы к компенсации термооптических искажений волнового фронта
Выводы по главе
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА АКТИВНЫХ СРЕД ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ
2.1. Критерии качества излучения и оценка эффективности лазерной системы
2.2. Экспериментальная диагностика лазерной активной среды
2.2.1. Использование интерферометра бокового сдвига для исследования фазовых неоднородностей в активной среде
2.2.2. Поляризационно-оптический анализ термонапряженного состояния активных элементов
2.2.3. Особенности экспериментальной диагностики
2.3. Численное моделирование процессов в активной среде твердотельных лазеров
2.3.1. Расчет распределения радиации накачки и структуры объемного тепловыделения в активной среде
2.3.2. Моделирование полей температуры и напряженно-деформированного состояния активного элемента
2.3.3. Методика анализа многомасштабности фазовых возмущений волнового фронта и особенности решения дифракционной задачи
Выводы по главе
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОПТИЧЕСКИХ НЕОДНОРНОСТЕЙ АКТИВНОЙ СРЕДЫ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧНОГО ЛАЗЕРА НА НЕОДИМОВОМ СТЕКЛЕ
3.1. Структура фазовых искажений в активном элементе импульсного твердотельного лазера
3.2. Особенности формирования оптически неоднородной среды при импульсно-периодической накачке
3.3. Эффект деполяризационной потери контраста интерференционного поля при диагностике цилиндрических твердотельных матриц
3.4. Особенности термонапряженного и оптического состояния цилиндрических активных элементов при азимутальной неоднородности накачки
3.5. Масштабы фазовой аберрации активного элемента и их влияние на характеристики излучения твердотельных лазеров
Выводы по главе
4. УЛУЧШЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ИЗЛУЧЕНИЯ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ
4.1. Пассивная коррекция искажений волнового фронта
4.2. Практика пассивной коррекции фазовых неоднородностей активной среды твердотельных лазеров
4.2.1. Подходы к параметрической оптимизации лазера-усилителя на неодимовом стекле
4.2.2. Метод фазового сопряжения в задаче компенсации наведенного двулучепреломления и искажений волнового фронта в цилиндрических активных элементах
4.2.3. Апертурное диафрагмирование - возможность повышения интенсивности излучения в зоне использования
4.3. Некоторые рекомендации по управлению оптическим качеством излучения твердотельных лазеров
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
/4'
/.515Г
/
Список сокращений и условных обозначений.
Сокращения:
ТЛ - твердотельный лазер;
АЭ - активный элемент;
АС - активная среда;
ВФ - волновой фронт;
ИР - режим одиночных импульсов (импульсный режим);
ИПР - импульсно-периодический режим;
ЛН - лампа накачки;
ФС - фазовое сопряжение;
АД - апертурное диафрагмирование;
ДНИ - диаграмма направленности излучения.
Условные обозначения:
Д - радиус активного элемента;
/0 - длина активного элемента;
ВІ- число Био;
Хт - коэффициент теплопроводности;
ат - коэффициент температуропроводности;
ат - коэффициент линейного температурного расширения;
Е - модуль Юнга;
/л - коэффициент Пуассона;
(9 / Д)08 - нормированный угол расходимости;
А<рти - среднеквадратичный разброс фазы;
5/г- число Штреля;
ТС - полная энергия тепловыделения в активной среде за импульс накачки, отнесенная к массе активного элемента.
Необходимо отметить следующие трудности на пути атермализации лазерных стекол. Во-первых, температура атермализации Г* зависит оттого, для какой поляризации излучения
атермализуется стекло: минимизация искажений одной компоненты поляризации будет приводить к увеличению искажений для другой. В этом аспекте, под температурой атермализации понимают температуру Тр, при которой обращается в ноль величина Р. Значение Тр приходится на середину интервала между температурами атермализации Г и Г для двух собствен-
ных поляризаций излучения: Тр = ~. Очевидно, что даже при точном выдерживании температуры Тр будут иметь место термооптические аберрации, пропорциональные 2 Полная атер-мапизация стекла может быть достигнута лишь при <2=0.
Во-вторых, все предыдущие рассуждения справедливы при параболическом распределении температуры в АЭ. В противном случае, степень атермализации АЭ будет ухудшаться.
Поэтому, как отмечено в [6], задача полной атермализации лазерных стекол еще ждет своего решения.
Как уже указывалось, улучшение оптического качества АС ТЛ может быть достигнуто приданием АЭ особых свойств с помощью специальной его обработки, например, закалки. Последняя заключается в подборе режима охлаждения матрицы при переходе ее от расплавленного к стеклообразному состоянию таким образом, чтобы скорость изменения температуры центральных областей стержня была меньше, чем периферийных [6]. Это приводит к различию структуры стекла в этих областях и, как следствие, возникновению механических напряжений и изменению профиля показателя преломления в поперечном сечении АЭ. При установлении в АЭ рабочего профиля температуры происходит снятие наведенных при закалке напряжений. Причем степень разгруженное?« АЗ будет зависеть от мощности на качки. При некотором толчении мощности Р2р, наблюдается наименьший уровень напряжений в АЭ.
В работе [35] этот уровень определялся по числу изохром в полярископической картине. Исследовался термообработанный АЭ из стекла ГЛС-б 010x130 мм, в котором число изохром, соответствующее “замороженным” напряжениям равнялось 6. При Р£р1 =450 Вт изохромы исчезали, что говорит о высокой степени компенсации механических напряжений.
Профиль показателя преломления в термообработанной матрице определяется как температурной зависимостью, так и структурной составляющей, связанной с термообработкой [6]:
Название работы | Автор | Дата защиты |
---|---|---|
Особенности поглощения света фрактальной структурой красителей, адсорбированных пористым стеклом | Колесникова, Тамара Дмитриевна | 1998 |
Лазерно-флуоресцентные методы и аппаратура диагностики и контроля состояния биологических тканей | Линьков, Кирилл Геннадиевич | 1999 |
Эпитаксиальные гетероструктуры AlGaAs/GaAs и мощные лазерные излучатели (λ=808 НМ) на их основе | Яроцкая, Ирина Валентиновна | 2013 |