Дискретная дифракция лазерного излучения в биоорганических жидких пленках

• Автор: Вайчас, Андрей Антанасович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О
ВОЗНИКНОВЕНИИ ЛАЗЕРНЫХ ТРЕКОВ И ВОЗМОЖНОМ МЕХАНИЗМЕ ИХ
РАСПРОСТРАНЕНИЯ
1 1 Треки лазерного излучения в пленках поверхностно-активных веществ
1.2. Моды планарных волноводных структур
1.3. Приближение геометрической оптики для мод планарных волноводов
1 -4. Ввод излучения в оптические волноводы
1-5. Структура жидких пленок
1-6. Нелинейно-оптические свойства веществ и самофокусировка
1-7. Тепловой механизм
1-8. Лазерная манипуляция как пример воздействия на микрочастицу в жидкой среде
1.9. Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
2.1. Материалы и методы
2.1.1 Методика приготовления пленок водного мыльного раствора и ввода в них лазерного излучения
2.1.2. Методика приготовления пленок водного
желатинового раствора и ввода в них лазерного излучения
2.2. Результаты экспериментальных исследований
2.2.1. Распространение лазерного излучения в пленках мыльного раствора
2.2.2 Распространение лазерного излучения в пленках из
раствора на основе желатина
2.2.3 Распространение лазерного излучения в пленках
раствора на основе дихромированного желатина
2.2.4 Распространения лазерного излучения в сферически
изогнутых и вертикальных пленках из смеси 5% раствора желатина и глицерина
2.2.5 Поляризационный эффект
2.2.6 Распространение лазерного излучения в объеме
раствора
2.2.7 Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТРЕКОВ
3.1. Интерференция поляритонных волн
3.2. Визуализация фазовых неоднородностей пленки
теневым прибором
3.3. Дифракция на локальных неоднородностях
3.4. Причины движения треков
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. БИОСТИМУЛЯЦИЯ И ДИАГНОСТИКА
ПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР
4.1. Воздействие низкоинтенсивного лазерного
излучения на биоткани ’
4.2. Распространение лазерного излучения в пленке с
искусственно созданными неоднородностями
4.3. Исследование динамики процесса абразивного
износа различных поверхностей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность темы. Современное развитие оптических информационных и телекоммуникационных технологий базируется на достижениях когерентной оптики пленочных и волоконных структур. Одной из наиболее актуальных проблем этого направления интегральной оптики является обеспечение оптического контакта между планарной пленочной интегрально-оптической структурой и волоконными световодами. Решение этой проблемы требует как исследования процессов распространения лазерного излучения в одно- и двумерных системах, так и разработки новых оптических сред.
Среди перспективных направлений современной физической оптики и оптического приборостроения наиболее активно развивается оптика солитонов - уединенных электромагнитных волн, которые позволяют достичь предельных скоростей передачи и обработки информации [1]. Уже физически и технически реализован режим передачи цифровых сигналов в волоконно-оптических линиях связи с помощью солитонов. Дальнейший прогресс солитонных технологий связывается с выдвинутой в 2001 г. концепцией дискретно-солитонных сетей, основанных на планарной системе связанных оптических волноводов в пределах одной пленочной структуры. В этих сетях оптические пучки вводятся в пленочную систему волноводов, которые выступают в качестве оптических проводов, по которым передаются солитоны.
В настоящее время в достаточно большой степени исследованы различные периодические системы связанных оптических волноводов на основе твердотельных и жидкокристаллических пленок. Подобные интегрально-оптические схемы представляют собой особый тип систем, в которых могут быть возбуждены новые виды пространственных солитонов -пространственно локализованных волноводных мод. В пределах каждого отдельного волновода дифракция излучения не происходит, но оптический пучок, тем не менее, может расширяться в системе в целом из-за связи между

воздухом образуется адсорбционный мономолекулярный слой с углеводородными радикалами, ориентированными в сторону воздуха [16].
Основными ПАВ, входящими в состав, например, хозяйственного мыла являются натриевые соли высших жирных карбоновых кислот, содержащих от 17 до 20 углеродных атомов [17].
Например, структурная формула натриевой соли стеариновой кислоты имеет вид С17Нз5СООМа (стеарат натрия):
Молекулярная масса такой молекулы М=306Т0'3кг/моль.
Наличие молекул мыла на поверхности снижает поверхностное натяжение воды и позволяет создавать из растворов свободные тонкие пленки.
Мыльные пленки имеют молекулярно-слоистую структуру. Молекулы мыла, находящиеся на поверхности, ориентированы перпендикулярно к пленке и образуют с её обеих сторон нанометровые мономолекулярные слои плотно или не очень плотно упакованных двумерных кристаллов из молекул мыла, разделенных прослойкой из водного раствора (рис. 1.13). Внутренний слой мыльной пленки всегда однородный и обладает толщиной менее 10 мкм. Толщина пленки зависит от толщины среднего слоя и может меняться на три порядка от 10 мкм до 10 нм. Структура покрывающего поверхностного слоя практически всегда одинакова, но может иметь разный химический состав используемых молекул [2].