Том 32, номер 03, статья № 10

Аннотация:

Исследовано влияние режима работы усилителя яркости на формируемые изображения в бистатическом лазерном мониторе – активной оптической системе с двумя лазерными активными элементами. Проведена оценка возможности визуализации удаленно расположенных объектов (свыше 5 м) с помощью данной схемы лазерного монитора. Показано, что изменение концентрации активного вещества (бромида меди) усилителя существенно влияет на коэффициент усиления входного сигнала. Увеличение температуры контейнеров с активным веществом в диапазоне от 480 до 550 °С приводит к росту коэффициента усиления во всем диапазоне уровня входного сигнала. Дальнейший рост температуры до 570 °С способствует увеличению коэффициента усиления лишь при относительно малом уровне входного сигнала (менее 100 мВт). Полученные усилительные характеристики активной оптической системы описаны и сопоставлены с параметрами формируемых изображений (искажения, яркость).

Ключевые слова:

лазерный монитор, бистатическая схема лазерного монитора, активная фильтрация, визуализация, усилители яркости, коэффициент усиления, удаленные объекты

Список литературы:

1. Evtushenko G.S., Torgaev S.N., Trigub M.V., Shiyanov D.V., Evtushenko T.G., Beloplotov D.V., Lomaev M.I., Sorokin D.A., Tarasenko V.F. Methods and instruments for visual and optical diagnostics of objects and fast processes. New York: Nova Publishers, 2018. 236 p.
2. Асиновский Э.И., Батенин В.М., Климовский И.И., Марковец В.В. Исследования областей замыкания тока на электродах слаботочной угольной дуги атмосферного давления с помощью лазерного монитора // Теплофизика высоких температур. 2001. Т. 39, № 5. С. 794–809.
3. Абрамов Д.В., Аракелян С.М., Галкин А.Ф., Климовский И.И., Кучерик А.О., Прокошев В.Г. О возможности исследования временной эволюции рельефа поверхностей, подвергающихся воздействию мощных потоков энергии, непосредственно во время воздействия // Квант. электрон. 2006. Т. 36, № 6. С. 569–571.
4. Тригуб М.В., Платонов В.В., Федоров К.В., Евтушенко Г.С., Осипов В.В. CuBr-лазер в задачах визуализации процессов получения наноматериалов // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 3. С. 249–253; Тrigub М.V., Platonov V.V., Fedorov K.V., Evtushenko G.S., Оsipov V.V. CuBr laser for nanopowder production visualization // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 4. P. 376–380.
5. Prokoshev V.G., Abramov D.V., Danilov S.U., Shishin S.I., Chizhov A.V., Arakelian S.M. Real time diagnostics of the laser-induced thermochemical processes and nonlinear images on the surface of materials: Experiment and mathematical modeling // Laser Phys. 2001. V. 11, N 11. P. 1167–1171.
6. Buzhinskij O.I., Vasiliev N.N., Moshkunov A.I., Slivitskaya I.A., Slivitsky A.A. Copper vapor laser application for surface monitoring of divertor and first wall in ITER // Fusion Eng. Des. 2002. V. 60, N 2. P. 141–155.
7. Little C.E. Metal Vapor Lasers: Physics, Engineering & Applications. Chichester, UK: John Willey & Sons, 1998. 620 p.
8. Батенин В.М., Бучанов В.В., Казарян М.А., Климовский И.И., Молодых Э.И. Лазеры на самоограниченных переходах атомов металлов. М.: Науч. кн., 1998. 544 с.
9. Тригуб М.В., Федоров К.В., Евтушенко Г.С. Визуаация объектов, расположенных на удалении до 5 м от CuBr-усилителя яркости, с импульсом излучения типичной длительности // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 8, № 9. С. 850–853.
10. Оптические системы с усилителями яркости // Тр. ФИАН / под ред. Г.Г. Петраша. М.: Наука, 1991. Т. 206. 152 с.
11. Исаков В.К., Калугин М.М., Парфенова Е.Н., Потапов С.Е. Исследование усиления в активных средах на переходах атомов марганца применительно к созданию проекционных систем с усилителями яркости изображения // Журн. техн. физ. 1983. Т. 33, № 4. С. 704–714.
12. Земсков К.И., Казарян М.А., Матвеев В.М., Петраш Г.Г., Самсонова М.П., Скрипниченко А.С. Взаимодействие световых пучков в активной среде усилителя яркости на парах меди // Квант. электрон. 1984. Т. 11, № 2. С. 418–420.
13. Батенин В.М., Глина В.Ю., Климовский И.И., Селезнева Л.А. Применение оптических систем с усилителями яркости для исследования поверхностей электродов из графита и пирографита во время горения дуги // Теплофизика высоких температур. 1991. Т. 29, № 6. С. 1204–1210.
14. Тригуб М.В., Торгаев С.Н., Евтушенко Г.С., Троицкий В.О., Шиянов Д.В. Бистатический лазерный монитор // Письма в журн. техн. физ. 2016. Т. 42, № 12. C. 51–56.
15. Webb C.E., Jones J.D.C. Handbook of Laser Technology: Applications. Bristol, Philadelphia: IOP Publishing, 2004. 1180 p.
16. Зубов В.В., Лябин Н.А., Чурсин А.Д. Эффективная система генератор – усилитель на основе лазерных активных элементов на парах меди // Квант. электрон. 1986. Т. 13, № 12. С. 2431–2436.
17. Лябин Н.А. Создание современных промышленных лазеров и лазерных систем на парах меди для прецизионной микрообработки материалов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 40 с.
18. Vasnev N.A., Taratushkina V.V., Trigub M.V. Digital control circuit for synchronization of two metal vapor lasers // Development and application. 19th Intern. Conf. of Young Specialists on Micro / Nanotechnologies and Electron Devices. Novosibirsk: Novosibirsk State Technical University, 2018. P. 387–390.
19. Тригуб М.В., Васнев Н.А., Евтушенко Г.С., Димаки В.А. Система синхронизации импульсно-периодического режима работы активных сред на самоограниченных переходах в парах металлов // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 1. C. 1–6.
20. Патент на полезную модель, № 185671, Россия, H03K 3/53, H05H 5/04. Высоковольтный модулятор / Васнев Н.А., Тригуб М.В., Димаки В.А., Евтушенко Г.С., Троицкий В.О., Власов В.В. Научно-исследовательское учреждение Институт оптики атмосферы СО РАН. 2018.
21. Патент на изобретение, № 2243619, Россия, H01S 3/03. Активный элемент лазера на парах галогенида металла / Евтушенко Г.С., Суханов В.Б., Чернышев А.И., Шиянов Д.В. Научно-исследовательское учреждение Институт оптики атмосферы СО РАН. 2003.
22. Тригуб М.В., Огородников Д.Н., Димаки В.А. Исследование источника накачки лазера на парах металлов с импульсным зарядом рабочей емкости // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 7, № 12. С. 1112–1115.