КВАНТОВАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА-1. Г. С. Евтушенко, Ф. А. Губарев квантовая и оптическая электроника
 Скачать 1.85 Mb.
|
|
5.4. Программа работы 1. Ознакомиться с конструкционными особенностями активного эле- мента лазера на парах бромида меди. 2. Ознакомиться со схемами накачки лазера, в том числе с транзи- сторной схемой. 72 3. Измерить диаметр пучка расходимость излучения лазера на парах бромида меди. Высказать свои соображения о точности измерения указанных величин. 4. Измерить среднюю мощность излучения лазера и частоту повторе- ния импульсов. Рассчитать энергию в импульсе генерации. 5. Экспериментально проверить, достаточно ли мощности лазера для возгорания каких-либо материалов (на примере дерева или бумаги). 6. Рассчитать плотность энергии в фокусе линзы, если считать диа- метр «перетяжки» равным 10 мкм. 5.5. Контрольные вопросы 1. Зачем на концах активного элемента лазера на парах бромида меди расположены утолщения вакуумноплотной оболочки? 2. Какой угол наклона имеют выходные окна? 3. Зачем необходима теплоизоляция рабочего канала активного элемен- та лазера? 4. Какая форма импульса напряжения предпочтительна для возбужде- ния активной среды лазера на парах меди? 5. Как влияет длина и радиус ГРТ на величину пробивного напряжения канала? 6. Будет ли работать лазер на парах металла, если не изменяя накопи- тельную емкость, значительно увеличить частоту повторения им- пульсов возбуждения? Если нет, то что этому помешает? 7. Какой тип разряда накопительного конденсатора (апериодический или колебательный) наиболее благоприятен для функционирования лазера и почему? 8. Как повлияет на распределение вкладываемых мощностей между элементами в схеме значительное увеличение предымпульсной про- водимости плазмы газоразрядной трубки? 9. Предложите вариант схемы замещения газоразрядной трубки. 10. Что произойдет, если параллельно лазерной трубке поставить индук- тивность или сопротивление? Какие номиналы должны иметь эти элементы для того, чтобы схема успешно функционировала? 11. Почему, по вашему мнению, в схеме удвоения напряжения Блюм- ляйна достигается более высокий КПД? 12. Выскажите причины ограничения ЧСИ для лазеров с емкостной на- качкой. Лабораторная работа № 6 ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО МОНИТОРА 6.1. Цель работы Ознакомиться с принципом работы активных оптических систем, реали- зовать лазерный монитор на основе усилителя яркости на парах броми- да меди. 6.2. Предварительное задание 1. Изучить принцип действия усилителей яркости на основе лазеров на парах металлов. 2. Определить увеличение изображения на входе усилителя яркости и расстояние l 1 от линзы до объекта, если фокусное расстояние линзы 2 (рис. 6.3) F 2 = 2.5 см и расстояние от объектива до лазера 20 см. 6.3. Теоретические сведения В ряде задач современной науки, в том числе и медицины, требу- ются вывод изображения объекта на большой экран. В обычных систе- мах, для обеспечения достаточной освещенности экрана, необходимо освещать объект пучком, высокой мощности, что может быть недопус- тимо. При использовании активных оптических систем с усилителями яркости, появляется возможность снизить уровень освещенности на объекте в 2 – 5 раз [43]. В последнее время все более востребованными становятся оптико- электронные системы, способные визуализировать быстропротекающие процессы, в том числе экранированные от наблюдателя слоем ярко све- тящейся плазмы. Такие процессы протекают в зоне взаимодействия мощных потоков энергии (лазерное излучение, электронный пучок и т.д.) с веществом, например при создании наноразмерных структур, ла- зерной обработке материалов, самораспространяющемся высокотемпе- ратурном синтезе. Для наблюдения таких процессов целесообразно ис- пользовать высокоскоростные активные оптические системы – лазерные мониторы. Для создания активных оптических систем (АОС) необходимо применение квантового усилителя, который должен удовлетворять сле- дующим требованиям: 74 1. Оптическая среда квантового усилителя должна быть оптически однородной для того, чтобы усилитель не вносил искажений в переда- ваемую информацию; 2. Высокое усиление среды, что позволит работать без резонатора (режим сверхсветимости); 3. Геометрические размеры и угловая апертура усилителя должны обеспечивать прохождение световых пучков без потерь оптической ин- формации; 4. Выходная мощность усилителя должна быть достаточной для практического применения (визуальный контроль); 5. Работа активной среды в импульсном режиме с высокой частотой следования импульсов. Этим требованиям в полной мере удовлетворяют активные среды лазеров на парах металлов, в частности лазеры на парах меди и ее со- единений. Усилитель яркости на парах металлов был успешно реализо- ван сотрудниками ФИАНа, которые продемонстрировали увеличенное и усиленное по яркости изображение объекта на большом экране [44]. Оптический усилитель выполнен на основе лазера на парах меди, рабо- тающего в режиме сверхсветимости, с частотой повторения импульсов накачки 10 кГц. На расстоянии 40–60 м получалось изображение, уве- личенное в несколько тысяч раз, при этом размер изображения состав- лял порядка 1 м. Результаты, полученные в работе [44] показали, что на основе лазеров на парах металлов, работающих в режиме сверхсветимо- сти, можно создавать АОС, способные обеспечить большие (до 10 4 ) увеличения микрообъектов высокой яркости на больших экранах. Упрощенная схема такого устройства, получившего название ла- зерного проекционного микроскопа, приведена на рис. 6.1. Принцип ра- боты заключается в следующем. Сверхизлучение (усиленное за один проход спонтанное излучение) фокусируется на объект исследования с помощью линзы или объектива. Отраженное от объекта излучение час- тично попадает обратно в объектив и проходит через активный элемент. Проходя через инверсную среду, поток фотонов усиливается, причем, чем больше интенсивность на входе усилителя, тем больше интенсив- ность на выходе. Очевидно, что «область зрения» проекционного мик- роскопа зависит как от параметров оптических элементов, так и от диа- метра активного элемента. Трубки с большой апертурой являются более предпочтительными. Характеристики АОС (временное разрешение, усиление и др.) во многом определяются характеристиками используемой активной среды. В таблице 6.1 приведены характеристики усиления разных активных сред, содержащих пары металлов [43]. Значение эффективного усиления 75 вычислялось как отношение средних мощностей выходного и входного сигналов усилителя. Как видно из таблицы, активная среда работает в режиме насыщения при большом интервале входных сигналов. К тому же, даже при больших выходных мощностях усиление превышает 100. Наибольшим усилением обладают лазеры на парах меди и на парах бромида меди. Рис. 6.1. Схема лазерного проекционного микроскопа Таблица 6.1 Активная среда Длина вол- ны, мм Входной сиг- нал, мВт Выходная мощность, мВт Эффективное усиление 0.14 240 1700 Cu 510.6 0.17·10 -2 27 16000 0.17 344 200 Au 627.8 0.15·10 -2 16 10700 1.26 110 85 Pb 722.9 0.2·10 -2 6 3000 1.5 79 53 Mn 534.1 0.14·10 -2 14 1000 0.24 193 805 CuCl 510.6 0.48·10 -2 47 9720 4.08 2900 710 CuBr 510.6 0.22 1400 6300 В настоящее время перспективными являются активные среды на основе лазеров на парах металлов с модифицированной кинетикой [25, 31–40], то есть такие, активная среда в которых модифицирована введением активных примесей. При работе в режиме лазера (с резона- тором), введение добавок улучшает генерационные характеристики. В работе [45] представлены усилительные характеристики активной среды лазера на парах бромида меди с добавками водорода и результаты ис- следований характеристик АОС с усилителями яркости на основе дан- ной среды. При добавках водорода происходит заметное сглаживание 76 распределения эффективного усиления по поперечному сечению актив- ного элемента, что делает активную среду на парах бромида меди с до- бавками водорода или бромводорода, более предпочтительной для соз- дания АОС. Очевидно, что наблюдение статических или медленно изменяю- щихся объектов или процессов в режиме проекционного микроскопа не требует высокого временного разрешения, соответственно, высоких частот следования импульсов излучения. Однако высокоскоростные АОС востребованы при наблюдении и фотографировании быстроме- няющихся процессов, например, процессов горения. В этом отношении лазеры на парах бромида меди с активными добавками выглядят весьма привлекательно, поскольку максимальные частоты следования импуль- сов генерации для данного типа лазера с активными добавками дости- гают 300–400 кГц [36, 40]. Это открывает возможность создания АОС с высоким временным разрешением. Высокая спектральная яркость усилителей на парах металлов по- зволяет получать изображения объектов, доступ к которым физически затруднен, в частности экранирован от наблюдателя (или объектива фо- токамеры) сильной фоновой засветкой [46-50]. АОС для подобных на- блюдений часто называют «лазерными мониторами». Засветка может создаваться, непосредственно, самим объектом (рис. 6.2, а), так и каки- ми-либо внешними процессами (рис. 6.2, б). a б Рис. 6.2. Схемы наблюдения объектов в условиях внешней фоновой за- светки (а), и собственной засветки (б) К числу первых работ, посвященных подобным наблюдениям, сле- дует отнести работы [46–48] (1984 – 1988 гг.). В первой из них показана возможность применения ЛПМ для обработки (резки) микрообъектов с 77 одновременным визуальным контролем [46]. В работе [47] объектами наблюдения служили искровой промежуток (межэлектродное расстоя- ние 0,5 мм) скользящего искрового разряда, формируемого на поверх- ности стеклотекстолита и зона взаимодействия лазерного луча с кварце- вой пластиной, в работе [48] – электроды слаботочной угольной дуги. В последующие годы активные лазерные оптические системы применя- лись для изучения различных объектов. Лабораторная установка Создание лазерного монитора или проекционного микроскопа не требует усилителя яркости большой мощности, поэтому лазерный мо- нитор может быть легко реализован в лабораторных условиях. Схема лабораторного макета лазерного монитора показана на рис. 6.3. В дан- ной схеме пучок света (сверхизлучение) от активного элемента лазера проходит через собирающую линзу 2 и освещает участок исследуемого объекта площадью S об . Зная диаметр пучка D п (примерно ра- вен внутреннему диаметру ГРТ) и расстояние от линзы до объекта l 1 , можно определить освещаемую площадь объекта: ( ) ( ) 2 2 2 пучка 1 2 1 2 П об 2 2 2 2 S F F рD S F 4 F l l ⋅ − − = = ⋅ , (6.1) где F 2 – фокусное расстояние линзы 2. Рис. 6.3. Оптическая схема лазерного проекционного микроскопа Отраженный от объекта свет формирует в плоскости изображения линзы 2 увеличенное изображение площадью S' об . Коэффициент увели- чения может быть найден как ' 2 2 об 2 2 1 2 об 2 S ( F ) K S F l − = = , (6.2) где l 2 – расстояние от выходного окна активного элемента до линзы 2. 78 Часть изображения объекта в плоскости объектива, попадающая в апертуру ГРТ, усиливается по яркости активной средой лазера и про- ецируется на экран с помощью линзы 1 (рассеивающей). Причем коэф- фициент увеличения изображения определяется, исходя из фокусного расстояния рассеивающей линзы F 1 и расстояния от линзы до экрана l 3 соотношением: 2 экр 2 3 1 2 2 пучка 1 S ( F ) K S F l + = = (6.3) Для определения полного коэффициента увеличения оптической схемы представленной на рис. 6.3 необходимо перемножить коэффици- енты K 1 и K 2 : 2 2 3 1 1 2 2 1 F F K K K F F l l − + = ⋅ = ⋅ (6.4) Исходя из полученного соотношения, можно сделать выводы о том, что для увеличения коэффициента увеличения лазерного проекционно- го микроскопа необходимо выбирать линзы с коротким фокусным рас- стоянием, а также увеличивать расстояние от рассеивающей линзы до экрана. Однако при работе с короткофокусными линзами требуются прецизионные микроподвижки, которые бы позволяли обеспечить более точный подбор расстояния. Увеличение расстояния до экрана приводит к значительному уменьшению яркости проецируемого изображения. Это может быть компенсировано увеличением мощности усилителя яр- кости. В качестве усилителя яркости в данной работе применяется мало- габаритный лазер на парах бромида меди. Параметры данного лазера приведены в таблице 6.2. Активный элемент работает в режиме сверх- светимости (без резонатора). Таблица 6.2 Параметр Значение Длина активной зоны 37 см Диаметр активной зоны 1,8 см Частота повторения 20 кГц Длина волны излучения 510,6 нм Мощность излучения в режиме генерации 800 мВт Мощность излучения в режиме сверхсветимости 100 мВт В качестве объекта наблюдения в режиме проекционного микро- скопа предлагается дифракционная решетка с разрешением 600 штри- хов на миллиметр. В качестве линзы 2 (рис. 6.3) предлагается использо- 79 вать окуляры кратностью 7х, 10х и 15х. На рис. 6.4. в качестве примера показано изображение дифракционной решетки при использовании окуляра кратностью 10х. По полученному изображению можно рассчи- тать увеличение проекционного микроскопа. Для дифракционной ре- шетки разрешением 600 штрихов на миллиметр расстояние между дву- мя соседними штрихами d штриха будет равно штриха 1 мм d 1,67 мкм 600 = = Расстояние между соседними штрихами, измеренное по изображению, полученному при использовании окуляра 10х, составило 12 мм. Следо- вательно, увеличение равно: изм штриха d 12 мм K = 7500 d 1,6 мкм ≈ ≈ Рис. 6.4. Изображение дифракционной решетки при использовании окуляра кратностью 10х. В качестве других объектов наблюдения могут быть фрагменты пе- чатных плат (желательно с плотной компоновкой), а также мелкие тек- стовые надписи, например на интегральных микросхемах. При исследовании возможностей лазерных мониторов предлагается реализовать два режима работы: 1. с внешним источником фоновой засветки (рис. 6.2, а); 2. в качестве источника фоновой засветки использовать собственное из- лучение объекта (рис. 6.2, б). В первом случае в роли объекта предлагается использовать мелкую сетку, в качестве фоновой засветки – пламя свечи. Во втором случае предлагается использовать бенгальскую свечу, при этом луч следует фокусировать в центральной части свечи, как показано на рис. 6.5. 80 Стрелкой показано направление горения. В момент прохождения пла- мени через область наблюдения на экране должна быть отчетливо видна модификация поверхности. Причем, в отличие от предыдущих случаев, наблюдение будет происходить в динамике. Рекомендуется зарегистри- ровать процесс горения с помощью видеокамеры или высокоскоростной цифровой фотокамеры (например, Casio EX-FH20). Рис. 6.5. Схема наблюдения процесса горения бенгальской свечи 6.4. Программа работы 1. Получить изображение дифракционной решетки 600 штр./мм, ис- пользуя окуляры с кратностью 7x, 10x и 15х. 2. Для каждого случая измерить расстояние между штрихами и рас- считать увеличение проекционного микроскопа. 3. Получить изображение мелкой сетки, используя линзу (линза 2 на рис. 6.5) с фокусным расстоянием 20–30 см. Рассчитать увеличение микроскопа. 4. Расположить между линзой и сеткой зажженную свечу. Пронаблю- дать, как изменится изображение на экране. 5. Зажать в штатив бенгальскую свечу и расположить, как показано на рис. 6.5. Зарегистрировать полученное изображение с помощью фо- токамеры. 6. Поджечь бенгальскую свечу и пронаблюдать процесс горения на экране лазерного монитора (по возможности зарегистрировать с помощью фото/видео камеры). 7. Перечислить основные изменения поверхности объекта, наблюдае- мые в процессе горения. 6.5. Контрольные вопросы 1. Какими свойствами должна обладать активная среда для использо- вания в АОС? 81 2. Что общее и чем отличаются понятия «лазерный проекционный микроскоп» и «лазерный монитор»? 3. Назовите активные среды, которые могут применяться в усилите- лях яркости? 4. Поясните понятие «сверхизлучение». 5. Как на практике определить коэффициент усиления активной сре- ды? 6. От чего зависит площадь наблюдаемой области объекта? 7. Чем ограничено максимальное расстояние от активного элемента до экрана? 8. Каково должно быть спектральное распределение фоновой засвет- ки, чтобы наблюдение с помощью лазерного монитора на основе активной среды CuBr стало затруднительным? 9. Какую максимальную скорость съемки могут обеспечить активные среды на парах металлов? 10. Что будет наблюдаться на экране при наблюдении по п.6 програм- мы работы, если на свечу направить слабый поток воздуха? 11. Почему выходные окна активного элемента расположены под уг- лом к оптической оси? 12. Как будет отличаться изображение на экране, если одно из выход- ных окон активного элемента расположить перпендикулярно опти- ческой оси? ЗАКЛЮЧЕНИЕ В учебном пособии рассмотрены базовые практические работы по дис- циплине «Квантовая и оптическая электроника». Авторы пособия выражают благодарность Тригуб М.В. и Торгаеву С.Н. за участие в подготовке лабораторных работ по передаче данных по оп- товолокну и визуализации с помощью лазерного монитора. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике. – М.: Наука, 1983. – 319 с.: ил. 2. Смирнов А.Г. Квантовая электроника и оптоэлектроника. Учебное пособие для вузов. – Минск.: Вышэйшая школа, 1987. – 196 с.: ил. 3. Звелто О. Принципы лазеров / Пер. под науч. ред. Т.А. Шмаонова. 4-е изд. – Спб.: Издательство «Лань», 2008. – 720 с.: ил. 4. Евтушенко Г.С., Аристов А.А. Лазерные системы в медицине. Учебное пособие. 2-е изд., доп. – Томск: Изд-во ТПУ, 2003. – 131 с. 5. Евтушенко Г.С., Лисицын В.М. Оптоэлектроника. Учебное посо- бие. – Томск: Изд. ТПУ, 2003. – 150 с. 6. Ландсберг Г.С. Оптика. Учебное пособие для вузов. 6-е изд., сте- реотип. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 848 с. 7. Справочник по лазерам. В 2-х томах: Пер. с англ. / Под ред. А.М. Прохорова. – М.: Изд. «Сов. Радио», 1978. – 504 с. 8. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. Пер. с польск./ Перевод В.Д. Новикова. Под ред. и с предисл. М.Ф. Бухенского. – М.: Мир, 1980. – 540 с., ил. 9. Пахомов И.И., Рожков О.В., Рождествин В.Н. Оптико-электронные квантовые приборы. Учебное пособие для вузов / Под ред. И.И. Пахомова. – М.: Радио и связь, 1982. – 456 с. 10. Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника: учебник. – М.: Высшая школа, 2001. – 573 с. 11. Лазеры на алюмоиттриевом гранате с неодимом / Г.М. Зверев, Ю.Д. Голяев, Е.А. Шалаев, А.А. Шокин. – М.: Радио и связь, 1985. – 144 с.: ил. 12. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. Учебное руководство. Для вузов - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 1992. - 536 с. 13. Ярив А. Введение в оптическую электронику. – М., Высшая школа, 1983. – 398 с. 14. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Серия Б. Справочные приложения, базы и банки данных / под ред. В.Е. Фортова. Т. XI-4. Газовые и плазменные лазеры / под ред. С.И. Яковленко. М.: Физ- матлит, 2005. – 822 с.: ил. 15. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах: пер. с англ. – М.: Мир, 1987. – 616 с. 16. Дмитриев В.Г., Тарасов Л. В. Прикладная нелинейная оптика. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Физматлит, 2004. – 512 с.: ил. 17. Бломберген Н. Нелинейная оптика: пер. с англ. / Под. ред. С.А. Ахманова, Р.В. Хохлова. – М.: Мир, 1966. – 424 с. 84 18. Цернике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика: пер. с англ. / Под ред. С.А. Ахманова. – М.: Мир, 1976. – 262 с. 19. Оптическая связь: пер. с яп. – М.: Радио и связь, 1984. – 384 с. 20. Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских иссле- дованиях. – Саратов: Изд. Саратовского госуниверситета, 1998. – 383 с. 21. Оокоси Т. Оптоэлектроника и оптическая связь: пер. с яп. – М.: Мир, Москва, 1988, 96с. 22. Айхлер Ю., Айхлер Г.–И. Лазеры. Исполнение, управление, приме- нение. – М.: Техносфера, 2008. – 440 с.: ил. 23. Тригуб М.В., Губарев Ф.А. Лабораторный макет оптико- электронной системы приема-передачи информации // Современ- ные техника и технологии: труды XIV Междунар. научно-практ. конф. молодых ученых. – Томск, 2008. – Т. 1. – C.194–196. 24. Солдатов А.Н., Соломонов В.И. Газоразрядные лазеры на самоог- раниченных переходах в парах металлов. – Новосибирск.: Наука, 1985. – 152 с. 25. Little C.E. Metal Vapor Lasers: Physics, Engineering and Applications. – Chichester (UK): John Willey & Sons Ltd., 1998. – 620 p. 26. Григорьянц А.Г., Казарян М.А., Лябин НА. Лазеры на парах меди: конструкция, характеристики и применения. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 312 с. 27. Sabotinov N.V. Copper bromide lasers // Pulsed Metal Vapor Lasers, C.E. Little, N.V. Sabotinov Editors. – Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996. – P. 113 – 124. 28. Walter W.T., Solimene N., Piltch M., Gould G. Efficient pulsed gas dis- charge lasers // IEEE J. Quantum Electron. – 1966. – V.2. – No9. – P. 474 – 479. 29. Исаев А.А., Казарян М.А., Петраш Г.Г. Эффективный импульсный лазер на парах меди с высокой средней мощностью генерации // Письма в ЖЭТФ. – 1972. – Т.16. – Вып.1. – С.40 – 42. 30. Евтушенко Г.С. «Лазеры на парах металлов и их галогенидов с вы- сокими частотами следования» // Наука – производству. – 2003. – № 9. – С. 51 – 54. 31. Withford M.J., Brown D.J.W., Mildren R.P., Carman R.J., Mar- shall G.D., Piper J.A. Advances in copper laser technology: kinetic enhancement // Progress in Quantum Electronics. – 2004. – Vol. 28. – P. 165 – 196. 32. Withford M.J., Brown D.J.W., Carman R.J., Piper J.A. Investigation of the effects of bromide and hydrogen bromide additives on copper vapor 85 laser performance // Optics Communications. – 1997. – Vol. 135. P. 164–170. 33. Withford M.J., Brown D.J.W., Carman R.J., Piper J.A. Kinetically en- hanced copper vapor lasers employing H 2 -HCl-Ne buffer gas mixtures // Optic Communications. – 1998. – Vol. 154. P. 160–166. 34. Isaev A.A., Jones D.R., Little C.E., Petrash G.G., Whyte C.G., Zem- skov K.I. Characteristics of pulsed discharges in copper bromide and copper HyBrID lasers // IEEE J. Quantum Electron. – 1997. – Vol.33. – № 6. – P. 919–926. 35. Земсков К.И., Исаев А.А., Петраш Г.Г. Роль отрицательных ионов в плазме импульсных лазеров на парах металлов и их соединений // Квантовая электроника. – 1997. – Т. 24. – С. 596–600. 36. Шиянов Д.В., Евтушенко Г.С., Суханов В.Б., Федоров В.Ф. Лазер на парах бромида меди с высокой частотой следования импульсов // Квантовая электроника. – 2002. – Т. 32. – №8. – С. 680–682. 37. Шиянов Д.В., Суханов В.Б., Евтушенко Г.С., Андриенко О.С. Экс- периментальное исследование влияния добавок HBr на генераци- онные характеристики CuBr-лазера // Квантовая электроника. – 2004. – Т. 34. – № 7. – С. 625–629. 38. Шиянов Д.В., Евтушенко Г.С., Суханов В.Б., Федоров В.Ф. Влия- ние состава газовой смеси и условий накачки на характеристики CuBr – Ne – H 2 (HBr)-лазера // Квантовая электроника. – 2007. – Т. 37. – №1. – С. 49–52. 39. Gubarev F.A., Sukhanov V.B., Evtushenko G.S., Fedorov V.F., Shi- yanov D.V. CuBr Laser Excited by a Capacitively Coupled Longitudinal Discharge// IEEE J. Quantum Electronics. – 2009. – Vol.45. – No2. – P.171–177. 40. Губарев Ф.А., Федоров В.Ф., Евтушенко Г.С., Суханов В.Б., Заи- кин С.С. Лазер на парах бромида меди с частотой следования им- пульсов 400 кГц // Известия Томского политехнического универси- тета. – 2008. – Т. 312. – № 2. – C. 106–107. 41. Евтушенко Г.С., Климкин В.М. Лазеры на парах металлов. Приме- нения в атмосферной оптике // Оптика атмосферы и океана. – 1999. – Т.12. – №9. – С. 875–884. 42. Лазерное разделение изотопов в атомарных парах / П.А. Бохан, В.В. Бучанов, Д.Э. Закревский, М.А. Казарян, М.М. Калугин, А.М. Прохоров, Н.В. Фатеев. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 208 с. 43. Пасманик Г.А., Земсков К.И., Казарян М.А. и др. Оптические сис- темы с усилителями яркости. – Горький: ИПН АФ СССР, 1988. – 173 с., ил. 86 44. Земсков К.И., Исаев А.А., Казарян М.А., Петраш Г.Г. Лазерный проекционный микроскоп // Квантовая электроника. - 1974. - Т.1. - №1. – С. 14–15. 45. Астаджов Д.Н., Вучков Н.К., Земсков К.И., Исаев А.А., Каза- рян М.А., Петраш Г.Г., Саботинов Н.В. Активные оптические сис- темы с усилителем на парах бромида меди. // Квантовая электрони- ка. – 1988г. – Т.15. – №4. – С. 716–719. 46. Земсков К.И., Казарян М.А., Матвеев В.М., Петраш Г.Г. и др. Ла- зерная обработка объектов с одновременным визуальным контро- лем в системе генератор – усилитель на парах меди // Квантовая электроника. – 1984. – Т. 11. – № 2. – С. 418–420. 47. Батенин В.М., Климовский И.И., Селезнева Л.А. Исследование по- верхностей электродов угольной дуги во время ее горения // Док- лады АН СССР. – 1988. – Т. 303. – № 4. – С. 857–860. 48. Абросимов Г.В., Польский М.М., Саенко В.Б. Использование ла- зерной среды для фотографирования поверхности, закрытой слоем плазмы // Квантовая электроника. – 1988. – Т. 15. – № 4. – С. 850– 852. 49. Асиновский Э.И., Батенин В.М., Климовский И.И., Марковец В.В.. Исследование областей замыкания тока на электродах слаботочной угольной дуги с помощью лазерного монитора // Техника высоких температур. – 2001. – Т. 39. – №5. – С. 794–809. 50. Абрамов Д.В., Галкин А.Ф., Жаренова С.В., Климовский И.И., Прокошев В.Г, Шаманская Е.Л. Визуализация с помощью лазерно- го монитора взаимодействия лазерного излучения с поверхностью стекло- и пироуглерода // Известия ТПУ – 2008. – Т. 312. – № 2. – С. 97–101. 51. Лазеры на парах металлов и их галогенидов. Труды ФИАН, т. 181. – М.: Наука, 1987. – 193 с. 52. Суханов В.Б., Татур В.В. Эксплуатационные характеристики CuBr- лазера с транзисторным коммутатором // Известия ТПУ – 2008. – Т. 312. – № 2. – С. 108–110. 87 СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………………………… 3 Основные понятия квантовой электроники …………………………….. 5 Инструкция по технике безопасности при работе с лазером ………… 17 гелий-неоновый лазер и принцип его работы………………………….. 19 Твердотельный лазер с оптической накачкой………………………….. 28 Измерение диаметра пучка и расходимости излучения лазера.............. 39 Передача данных по оптоволокну………………………………………. 47 Лазер на парах бромида меди…………………………………………….62 Получение изображений с помощью лазерного монитора……………..73 Список литературы………………………………………………………..83 88 Учебное издание ЕВТУШЕНКО Геннадий Сергеевич ГУБАРЕВ Федор Александрович КВАНТОВАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Практикум В авторской редакции Верстка Дизайн обложки Подписано к печати 00.00.2008. Формат 60х84/8. Бумага «Снегуроч- ка». Печать XEROX. Усл.печ.л. 000. Уч.-изд.л. 000. Заказ ХХХ. Тираж ХХХ экз. Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифи- цирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2000 . 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30. |