Основы лазерной техники крылов. Байбородин Ю. В. Основы лазерной техники. Шатилова Ксения Владимировна

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Устройство и принцип действия лазерного дальномера, гироскопа, измерителя скорости

1. Применение квантовых и оптоэлектронных приборов

Основой оптоэлектронных методов и устройств являются излучатели и фотоприемники. Широкое применение оптоэлектронных методов сдерживалось отсутствием простых надежных источников излучения. Появление полупроводниковых источников излучения значительно расширило область их применения.

В настоящее время разработаны и серийно выпускаются полупроводниковые излучатели со спектром излучения, начиная с ультрафиолетового участка до ближнего инфракрасного участка оптического спектра. Практически в настоящее время можно разработать излучатели в диапазоне от 210 до 4000 мкм со спектральными характеристиками, близкими к монохроматическим (с квазимонохроматическими спектральными характеристиками). Особенности полупроводниковых излучателей - высокое быстродействие, возможность управления потоком излучения током, монохроматичность, достаточная мощность излучения и малые габаритные размеры. Наличие таких преимуществ у полупроводниковых излучателей создает предпосылки для исследования и разработки различных устройств контроля, измерения и преобразования для различных областей науки и техники. Отсюда и следует широкий спектр работ в области создания устройств и систем на полупроводниковых излучателях.

Основой оптических методов и устройств является наличие излучателя и оптически связанного с ним через среду фотоприемника. Излучение, создаваемое излучателем, пройдя через среду (воздух, вещество и т. д.), воспринимается фотоприемником. В этих методах и устройствах в качестве носителя информации используется оптическое излучение, не создающее электромагнитные помехи и не подверженное влиянию этих помех. Наличие такой особенности и простота приборной реализации создают предпосылки исследования и разработки различных устройств, основанных на применении оптического излучения.

Устройства контроля.

Оптоэлектронные устройства контроля состоят из источников питания, излучающего диода или светоизлучающего диода, фотоприемника, оптически связанного через контролируемый объект с излучателем, и блока обработки фотоэлектрического сигнала. Понятие "оптоэлектронные устройства контроля" включает в себя измерительное преобразование (для решения частной задачи). Оптоэлектронное устройство показывает принципиальную возможность использования одного из физических принципов воздействия на оптическое излучение с целью измерения требуемого параметра.

Быстрыми темпами развивается и совершенствуется текстильная промышленность. Внедряются новейшие достижения техники и совершенствуются существующие.

Основой любой ткани является нить. Если дефектная нить попадает в процесс прядения, то сотканная ткань будет иметь непоправимые дефекты. Это создает предпосылки разработки устройств обнаружения дефектов. В настоящее время существуют различные методы определения дефектов текстильных материалов. Среди них самые распространенные визуальные методы и методы, основанные на применении специальных камер.

Также существуют оптические методы и устройства для определения дефектов нити. Однако в этих устройствах не учитываются влияния конструктивных размеров, и при обнаружении дефектов на результат обнаружения влияет скорость нити, меняющаяся в процессе перемотки за счет увеличения диаметра барабана.

Для определения линейной плотности волокнистого материала просвечивают участок волокнистого материала и по доле прошедшего через волокно излучения судят о величине линейной плотности. Однако такой способ определения линейной плотности недостаточно эффективен.

В процессе тренировки, подготовки, отбора и тестирования спортсменов широко применяются различные электронные приборы и устройства, в том числе с каждым годом совершенствуются и используются оптические (оптоэлектронные) приборы и устройства.

В процессе подготовки и тестирования широко применяются устройства для определения высоты прыжка (соскока) спортсмена, и результаты измерения становятся определяющими для оценки физических данных спортсменов. В связи с этим разработка новых принципов и устройств определения высоты вертикального прыжка (соскока) является актуальной.

Другая немаловажная проблема - счет шагов спортсмена в реабилитационный период после лечения или травматических операций. Счетчики шагов с успехом могут применяться и в период тренировок для определения подвижности спортсмена. Основными требованиями к приборам такого типа являются малые габаритные размеры и низкое энергопотребление. Этим требованиям отвечают устройства, построенные на оптоэлектронных приборах.

Периодический или непрерывный контроль пульса спортсмена является составной частью комплексного тестирования спортсмена в период отбора и тренировок. Требования, предъявляемые к приборам такого типа, - это малые габаритные размеры, малое энергопотребление и возможность беспроводной связи с пультом контроля (с компьютером). Всем этим требованиям отвечают оптоэлектронные устройства на полупроводниковых излучателях.

Все эти приборы являются составной частью комплексной системы отбора и тестирования спортсменов в период тренировок и соревнований. Поиск новых методов и разработка более совершенных устройств, несомненно, актуальная проблема.

Как известно, скорость пули является основным параметром, по которому определяют убойную силу и расстояние полета пули.

В настоящее время существуют различные методы измерения скорости пули, в том числе и оптические, с применением быстродействующих твердотельных полупроводниковых камер. Применение в этих устройствах дорогостоящих, быстродействующих камер ограничивает области применения оптических методов. Анализ методов показывает, что общим принципом для всех методов является фиксация времени прохождения пулей заранее установленного расстояния между двумя сенсорами.

Источники света.

В наши дни для освещения применяют лампы накаливания и флюросенсные лампы. В последнее время для целей освещения начали применять светоизлучающие диоды. Проведенные исследования показывают, что применение светоизлучающих диодов в качестве источников освещения позволяет понизить энергопотребление и потери. По сравнению с классическими источниками освещения источники освещения на светоизлучающих диодах при тех же фотометрических данных почти наполовину меньше потребляют энергии.

Совершенствование полупроводниковых технологий и разработка суперярких светоизлучающих диодов создают предпосылки исследования и разработки устройств освещения на светоизлучающих диодах.

Применение полупроводниковых элементов в установках освещения позволяет снизить стоимость систем освещения и увеличить срок службы систем освещения.

В наши дни разработаны светоизлучающие диоды красного, зеленого, синего, желтого, белого цвета и инфракрасного спектра.

Светоизлучающие диоды применяют в установках освещения двух тиров: в установках общего освещения и в установках аварийного (указательного) освещения.

Оптическая связь и индикация.

Преимущество оптических методов и устройств передачи информации заключается в том, что оптическое излучение не создает помех и распространяется в ограниченных пространствах, обеспечивая необходимую секретность передачи информации. В настоящее время существуют стационарные и мобильные средства передачи как цифровой, так и аналоговой информации. Потребность в таких устройствах с каждым днем растет, и, следовательно, исследование этих методов и расширение областей применения является актуальной задачей.

Полупроводниковые излучатели (светоизлучающие диоды) широко используются в качестве элементов индикации и отображения знаков (в качестве индикаторных ламп и отображения цифр и букв). Особенностями светоизлучающих диодов являются малое энергопотребление и малые габариты, а также различные цвета индикации.

Полупроводниковые излучатели также используются в различных электронных устройствах. Одним из примеров является применение излучающих диодов в устройствах для получения периодических импульсов (в оптоэлектронных генераторах). В отличие от классических генераторов на RLC-элементах, здесь есть возможность одновременного получения и световых импульсов.

Основой для построения оптоэлектронных влагомеров является свойство воды поглощать ИК излучение определенной длины волны. Все вещества и материалы обладают определенной гигроскопичностью и, следовательно, поглощают влагу из внешней среды.

Особенности ИК методов - высокая избирательность, чувствительность, точность и воспроизводимость измерений, а также возможность непрерывного неразрушающего контроля, бесконтактность и оперативность анализа. Для создания ИК влагомеров наиболее перспективна ближняя ИК область 0,8…6,1 мкм, в которой влага имеет ряд полос поглощения разной интенсивности. Для исключения влияния на результат измерения рассеивающих свойств веществ и, следовательно, повышения чувствительности обычно применяется двухволновая структурная схема.

Излучения на опорной длине волны, лежащей вне полосы поглощения влагой, и на измерительной длине волн, совпадающей с полосой поглощения влагой, поочередно посылают на исследуемое вещество. Доля излучения после взаимодействия с влажным веществом фотоприемником преобразуется в электрический сигнал. Использование отношения двух сигналов от потоков опорного и измерительного каналов позволяет свести к минимуму влияние нестабильности приемника и источника излучения, а также несколько уменьшить влияние насыпной плотности образца. Абсолютная погрешность результатов измерения содержания влаги составляет около 0,05%.

Классификацию оптических влагомеров можно осуществить по следующим признакам: по способу выделения анализирующего излучения рабочего участка спектра (при помощи светофильтров или с использованием монохроматических источников излучения, полупроводниковых излучателей); по способу приема доли излучения после взаимодействия с контролируемым объектом (влагомеры, основанные на приеме отраженного или прошедшего через объект излучения); по способу обработки фотоэлектрического сигнала (схемы непосредственной оценки, дифференциальные, логарифмические, комбинированные и с функциональной разверткой); по виду контролируемого объекта (влагомеры жидкостей, газов и твердых веществ и материалов).

Влагомеры с использованием полупроводниковых излучателей можно разделять на оптоэлектронные влагомеры импульсного действия и влагомеры с функциональной разверткой. В свою очередь оптоэлектронные влагомеры с функциональной разверткой подразделяются на влагомеры с функциональной разверткой со стороны излучателя и со стороны фотоприемника.

Квантовая электроника - это современная область физики, изучающая взаимодействие электромагнитного излучения с электронами, входящими в состав атомов молекул твердых тел и создающая на основе этих исследований научные методы для разработки квантовых устройств различного назначения.

На основе квантовой электроники как науки быстро формируется лазерная техника, включающая в себя научные рекомендации и технические решения, при выполнении которых создаются разнообразные приборы квантовой электроники. Эти приборы генерируют электромагнитное излучение, усиливают и формируют его, а также преобразуют спектр лазерного излучения. Следует также упомянуть аппаратуру различного практического назначения, в которой в качестве источника излучения, задающего, преобразующего и отображающего информацию, используются лазеры.

Современным требованиям получения информации о свойствах возмущенной среды или проведения прецизионных измерений различных величин могут удовлетворять некоторые оптические методы, согласно которым пучок лазерного излучения можно рассматривать как оптический сигнал с определенной частотой, фазой, амплитудой, поляризацией и направлением распространения. При взаимодействии излучения со средой может изменяться любой из этих параметров. Например, поляризация определяется анизотропными свойствами, а фаза - геометрией и показателем преломления среды взаимодействия. Необходимо учитывать также высокую степень когерентности, монохроматичности и спектральной плотности энергии вынужденного излучения.

Несколько в стороне от данного научного направления находится голография - метод получения объемного изображения объекта, основанный на интерференции электромагнитных волн. Однако без когерентного излучения лазеров практическая направленность голографии вряд ли была возможной.

Границы квантовой электроники и лазерной техники определить очень трудно. Это характерно для всех быстро развивающихся наук. Тем не менее, сформулируем предмет лазерной техники, некоторые основы которого будут освещены в дальнейшем.

Лазерная техника - это совокупность научно обоснованных методик расчета, технических решений и средств, позволяющих оптимальным образом создавать схемы и конструкции квантовых приборов, основанных на использовании лазерного излучения.

Квантовые приборы, устройства и системы в основном можно классифицировать следующим образом:

квантовые стандарты длины, частоты и времени;

квантовые усилители оптического (лазерные усилители) и СВЧ-диапазона длин волн (молекулярные, парамагнитные и т. д.);

преобразователи частоты лазерного излучения;

лазерные модуляционные устройства;

лазерные системы (лидары, гирометры, лазерные доплеровские измерители угловой скорости, системы оптической связи, вычислители и т. д.);

лазерные технологические методы и оборудование для обработки материалов, запись и отображение информации, лазерные интегрально-оптические устройства и т. д.

Наиболее обширным классом квантовых приборов являются лазеры, которые в основном классифицируют по трем признакам: режиму работы, типу активной среды и способу накачки.

По режиму работы лазеры делят на генераторы непрерывного излучения (одно-, многомодовые и одночастотные) и лазеры импульсного излучения (режим свободной генерации, модуляции добротности резонатора и моноимпульсный).

В качестве активных элементов для лазеров в настоящее время используют множество веществ. По активной среде лазеры разделяются на четыре группы: твердотельные лазеры (на активированных стеклах, ионных кристаллах, флюоритах, активированных редкоземельными элементами), газовые лазеры (атомарные, молекулярные, газодинамические, ионные, на парах металлов, химические, плазменные и т. д.), жидкостные лазеры (на растворе неорганических соединений, органических соединений), полупроводниковые лазеры (инжекционные, гетероструктурные, с распределенной обратной связью и т. д.).

Для создания инверсии населенностей в активной среде применяют различные методы возбуждения (накачки). По этому признаку лазеры разделяются на лазеры с оптической накачкой, лазеры с химической накачкой, газоразрядные лазеры, лазеры с электронной накачкой, накачкой рентгеновскими лучами, плазменным шнуром, ядерной накачкой.

Современный этап в развитии квантовой электроники и лазерной техники характеризуется внедрением лазерной технологии в промышленное производство, исследованиями лазерного термоядерного синтеза и разработкой устройств когерентной и интегральной оптики.

2. Устройство и принцип действия лазерного дальномера, лазерного гироскопа, лазерного измерителя скорости

квантовый оптоэлектронный лазерный гироскоп

Лазерный дальномер

Среди многочисленных областей применения лазеров перспективным является создание лазерных систем измерения дальности и угловых координат движущихся объектов (кораблей, самолетов, искусственных спутников Земли, планет).

Лазерная локация осуществляется облучением объекта наблюдения (цели) лазерным излучением и приемом части отраженной от этого объекта энергии, несущей полезную информацию о местоположении его в пространстве. Техническими средствами лазерной локации являются высотомеры, дальномеры и лазерные локационные станции (лидары).

С развитием новых, высокоинтенсивных источников излучения, в частности твердотельных лазеров импульсного действия, лазерные локаторы получили широкое распространение. Они используются в бортовых системах управления летательными аппаратами, в метеорологии и геодезии, применяются для картографирования Луны.

Узкая направленность и высокая монохроматичность лазерного излучения позволяют создавать спектральную и пространственную плотность энергии, превышающую аналогичную характеристику радиолокаторов диапазона СВЧ.

Системы лазерной локации обладают преимуществом по сравнению с радиолокаторами: большей точностью измерения доплеровско-го сдвига частот, лучшим разрешением, большей точностью определения координат наблюдаемого объекта. Лазерные дальномеры имеют функциональную схему, аналогичную схеме радиолокатора. Отличие состоит в основном в электронных схемах приема и обработки оптического сигнала и характеристиках излучателя и антенн.

Существует несколько основных методов измерения дальности до неподвижных и подвижных объектов: импульсный, фазовый, интерференционный, базовый и т. д. Рассмотрим первые два из них.

Импульсный метод основан на измерении промежутка времени, необходимого для прохождения импульса излучения до объекта иобратно, по количеству калиброванных импульсов п и:

ф зн = n И Т = 2D/c D= 0,5cф зн,

где Т -- период калиброванного импульса.

Погрешность измерения дальности в этом случае приблизительно можно оценить погрешностью измерения времени Дт зн:

ДD = (DАс/с + 0,5сДт зн) ? 0,5сДт зн,

Фазовый метод измерения дальности основан на регистрации запаздывания фазы модулированного сигнала при двойном прохождении измеряемого расстояния. Дальность до объекта в данном случае является функцией разности фаз и частоты модуляции излучения: D = + ц/(2р)], где М -- целое число полных фазовых циклов в общем сдвиге фаз ц (либо целое число длин волн, укладывающихся на расстоянии 2D); ц/(2р) -- дробная часть фазового цикла 0? ц? 2р. Для определения числа М измерения D производят на нескольких частотах.

Рис. 1. Функциональная схема типового импульсного лазерного высотомера (дальномера): 1 -- лазер-излучатель; 2 -- коммутатор: 3 -- телеобъектив; 4 -- объектив с фильтром; 5 -- схема накачки; 6 -- усилитель; 7 -- триггер; 8 -- схема совпадения; 9 -- счетчик; 10 -- индикатор;11 -- фотоэлектронный умножитель; VD -- фотодиод: М1, М2 -- двигатели.

Рассмотрим импульсный лазерный дальномер, предназначенный для измерения расстояния до 160 км с точностью до 1,5 м (см. рис. 1). Рубиновый лазер 1 с длиной волны излучения 0,6943 мкм работает в режиме модуляции добротности, осуществляемом вращающейся призмой БР-180 с помощью электродвигателя ДИД-1. Генерируемые импульсы имеют длительность ~20 нс. Накачка рубина производится системой 5 с импульсной ксеноновой лампой типа ИСП-250. Выходящее излучение направляется на трассу телескопическим объективом 3, уменьшающим угловую расходимость излучения до 1" при одновременном увеличении диаметра пучка до = 20 см.

Отраженное от объекта излучение собирается оптической системой 3 и через объектив и интенференционный оптический фильтр 4 поступает на фотоумножитель 11 (ФЭУ-84). Коммутатор 2 переключает каналы приема -- передачи оптического сигнала. Часть излучения лазера через фотодиод VD типа ФД-256 передается непосредственно в оптоэлектронный канал, минуя трассу, и создает опорный сигнал.

После фотоэлектрического преобразования сигнал усилителем 6 усиливается и из него формируется импульс, под действием которого происходит переброска триггера 7. Стартовый импульс триггера запускает счетное устройство 9. Отраженное от объекта излучение образует на выходе фотоумножителя сигнал, сдвинутый по времени относительно опорного; он также после усилителя-формирователя 6 подается на триггер 7. Под действием этого импульса триггер перебрасывается в исходное состояние и генерирует стоп-импульс, останавливающий счетчик 9. Таким образом, счетное устройство измеряет время задержки ф зн отраженного светового импульса относительно опорного. В высотомере используются схема совпадения 8 и два кварцевых генератора на 5 и 5,05 МГц. Результат измерения расстояния выдается на цифровой индикатор 10, и в зависимости от времени запаздывания определяется высота объекта Н = ст зн /2.

Принцип действия, состав и характеристики лазерного гироскопа

В лазерном гироскопе (ЛГ) носителем информации об угловой скорости относительно инерциального пространства является электромагнитное излучение, параметры которого изменяются в зависимости от вектора угловой скорости вращения. Они используются для измерения угловой скорости объектов.

Принцип работы ЛГ можно описать следующим образом. В кольцевом резонаторе под воздействием накачки возбуждаются две электромагнитные волны с частотами н 1 и н 2 , распространяющиеся по замкнутому контуру в противоположных направлениях. Эти волны, интерферируя между собой, образуют стоячую волну с узлами и пучностями, так что суммарная амплитуда интенсивности электромагнитных колебаний либо максимальна, либо равна нулю. С помощью специального оптического смесителя -- интерферометра и при наличии внешнего возмущения в виде угловой скорости (t), которую нужно измерять, интерференционную картину можно зафиксировать.

Если кольцевой резонатор привести во вращение, то на основании эффекта Саньяка в смесителе-интерферометре и в оптически связанном с ним фотоприемнике выделяется сигнал разностной частоты F p ~ (н 1 - н 2) - частота биений, по которой можно четко различить прохождение темносветлых полосок интерференционной картины относительно фотоприемника. Чем быстрее вращается система в целом, тем чаще проходят темные полоски и тем выше частота выходного сигнала.

Таким образом, мерой угловой скорости(t) служит сигнал разностной частоты F р. Ток фотоприемника усиливается, формируется и преобразуется в электронном тракте в сигнал двоичного кода, который поступает в бортовую ЭВМ и далее, например в контур управления полетом летательного аппарата.

Рис. 2. Структурная схема ЛГ с синусоидальной "подставкой": 1, 11 -- системы стабилизации периметра резонатора и мощности соответственно; 2-- кольцевой лазер (квантовый чувствительный модуль); 3 -- фотодиоды; 4 -- усилители; 5 -- формирователи; 6 -- оптический смеситель; 7 -- схема знака; 8 -- реверсивный счетчик; 9 -- система "подставки"; 10...13 -- системы питания и поджига; (t) -- входное воздействие (измеряемая угловая скорость); СИ -- синхроимпульсы из ЭВМ

Лазерный гироскоп представляет собой многоконтурную взаимосвязанную систему автоматического регулирования, в которую помимо чувствительного модуля (кольцевого лазера) введен целый ряд систем: стабилизации мощности, магнитного поля, частоты, регулировки периметра резонатора. Для создания смещения по частоте, увеличения точности ЛГ и определения знака вводят систему частотной "подставки" и систему обработки информации (рис. 2). Стабилизация устройства основана на методах, обеспечивающих защиту резонатора, цепей питания и выходного сигнала от действия внешних и внутренних электрических и магнитных полей. Используют и другой метод стабилизации -- введение экстремальных адаптивных систем.

Если сформулировать кратко, то ЛГ является квантовый прибор, основанный на физическом эффекте Саньяка и измеряющий угловую скорость объекта в инер-циальном пространстве. Он представляет собой последовательно включенные преобразователи энергии: кольцевой лазер -- квантовый чувствительный модуль механического воздействия; оптические, фотоэлектрические и электронные измерительные преобразователи механических, оптических и электрических сигналов.

Лазерные гироскопы используются, в частности, на спутниках и космических кораблях для контролирования вращения объектов, перемещающихся по орбите. Современные лазерные гироскопы могут фиксировать очень малые угловые скорости - вплоть до тысячных долей градуса в час.

Доплеровские измерители скорости

Область применения

Одной из важных проблем газовой динамики является определение поля скоростей при обтекании моделей различных тел турбулентным потоком газа, а также получение визуальной картины процесса обтекания. Эта проблема решается различными способами. Например, скорость потока газовой среды определяется с помощью манометров с насадками, регистрирующими давление, и термоанемометров, а визуализация осуществляется теневым методом. В поток, обтекающий модель, вводится нагреваемая электрическим током проволока, и по степени ее охлаждения определяется скорость газа в данной точке. Недостаток этих методов заключается в конечных размерах датчиков, возмущающих анализируемый объем потока, что отрицательно сказывается на точности измерения и качестве визуальной картины.

С развитием лазерной техники появилась возможность создания устройств для измерения вектора скорости движущейся среды, использующих доплеровский эффект сдвига частоты при рассеянии коллимированных пучков излучения лазера движущимися частицами среды. Этот принцип положен в основу работы лазерных доплеровских измерителей скорости (ЛДИС) -- перспективных устройств, обладающих рядом преимуществ по сравнению с традиционными измерителями: например, отсутствием искажения потока в точке измерения; весьма широким динамическим диапазоном измеряемых скоростей (10 -6 ... ...10 6 м/с); хорошим пространственным разрешением (10 -10 см 3); непосредственным измерением скорости, не требующим последующей математической обработки информации. К существенным ограничениям принципа следует отнести то, что исследуемая среда должна быть оптически прозрачной и содержать рассеивающие частицы оптимальных размеров и с оптимальными оптическими свойствами. Эффект Доплера, используемый в этих устройствах, заключается в изменении длины волны (частоты), которое наблюдается при движении источника излучения относительно приемника. Этот эффект характерен для любого волнового процесса распространения света, радиоволн, звука и имеет следующее объяснение. Если источник колебаний с периодом Т 0 (частотой V 0 = 1/Т 0) неподвижен относительно приемника, то длина волны, воспринимаемая приемником, равна произведению скорости света с на период колебаний Т 0 . Если же источник, например, будет приближаться к наблюдателю (или наблюдатель к источнику) со скоростью х, то длина волны изменится:

л= (с -- х) Т 0 = л 0 (1 -- х/с),

наблюдатель зарегистрирует длину волны л < л 0 , причем относительное изменение длин волн

Все многообразие различных схем ЛДИС можно разделить на два типа- схемы с опорным лучом и дифференциальные схемы.

Схемы ЛДИС с опорным лучом.

Разработка первого ЛДИС по схеме с опорным лучом относится к середине 60-х годов. Работал он следующим образом. Луч газового лазера 1 с частотой излучения х 0 и волновым вектором к 0 = 2р/л 0 падает на частицы среды в точке А (рис.3 а, б), которые движутся в анализируемом пространстве со скоростью х и рассеивают свет. Рассеянные лучи с частотой н р волновым вектором р = 2р/л р собираются на фотокатоде приемника. Часть начального пучка лазера отклоняется полупрозрачным зеркалом 2, отражается зеркалом 3, затем попадает на полупрозрачное зеркало 4 и совмещается с рассеянным излучением. Если на чувствительном слое фотокатода волновые фронты обоих пучков совпадают, то выходной ток фотоумножителя будет содержать компоненту разностной частоты н D = н р -- н 0 . Таким образом выделяется полезный сигнал доплеровской частоты.

Рис. 3.Варианты схемы ЛДИС с опорным лучом (я, б) и треугольник волновых векторов р, 0 , (в).

Преобразование оптического сигнала в электрический. В схеме на рис.3, а на фотоумножитель падают две волны: опорная с напряженностью электрического поля

Е о (t) = Е от ехр(- jщ 0 t)

и рассеянная

Е р (t) = Е p т ехр(- jщ p t)

где Еот, Ерт -- амплитуды интерферирующих волн.

Преобразованный электрический сигнал зависит от чувствительности фотоумножителя и контраста интерференционной картины смешиваемых волн

i ф (t) = g ф? g ф,(1)

где g ф -- коэффициент усиления фотоумножителя.

Из анализа (1) следует, что выходной ток содержит постоянную составляющую, определяемую квадратом амплитуд Ер и Е 2 0 , и переменную составляющую, промодулированную частотой, равной разности частот опорного и рассеянного сигналов от двух интерферирующих волн. Эта разность и равна доплеровскому смещению частоты н D = ()/(2р).

Вкратце остановимся на особенностях схемы ЛДИС с опорным лучом. В ней доплеровский сигнал имеет максимальное значение только в том случае, если соблюдается совмещение опорной и рассеянной волн, т. е. если выполняется условие оптического гетеродинирования:

где A эф ДЩ -- светосила (так называемое французскими оптиками "этандю" -- геометрия данной оптической системы, которая может принять и пропустить далее определенную порцию энергии излучения); A эф --эффективная площадь фотокатода приемника; ДЩ -- телесный угол, под которым виден анализируемый объем со стороны апертуры приемника.

Для гелий-неонового лазера, применяемого в качестве излучателя, показано, что A эф ДЩ / = (рN Ф) 2 , гдеN ф -- число Френеля. Отсюда, чем больше площадь фотокатода приемника, тем в меньшем телесном угле захватывается излучение, что накладывает ограничения на прием сигнала, несущего информацию о скорости. Это условие требует совмещения на фотокатоде волновых фронтов с точностью до долей длины волны; поэтому такая схема критична к настройке.

В действительности мощности опорной и рассеянной волн неодинаковы. Требуются определенные оптимальные соотношения мощностей этих излучений, т. е. необходимо вводить дополнительные оптические элементы для ослабления энергии опорной волны.

Список литературы

1. Байбородин Ю.В. Основы лазерной техники. - К.: Выща школа, 1988.

2. Смирнов А.Г. Квантовая электроника и оптоэлектроника. - Мн.: Высш. шк., 1987.

3. Тарасов Л.В. Лазеры и их применение.- М.: Радио и связь, 1983.

4. Свечников С.В. Оптическая электроника.- К.: "Знание",1969.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

История создания лазера. Принцип работы лазера. Некоторые уникальные свойства лазерного излучения. Применение лазеров в различных технологических процессах. Применение лазеров в ювелирной отрасли, в компьютерной технике. Мощность лазерных пучков.

реферат , добавлен 17.12.2014


Принцип действия и разновидности лазеров. Основные свойства лазерного луча. Способы повышения мощности лазерного излучения. Изучение особенностей оптически квантовых генераторов и их излучения, которые нашли применение во многих отраслях промышленности.

курсовая работа , добавлен 20.12.2010


Рассмотрение специфики оптической накачки активной среды лазера. Описание квантовых приборов с оптической накачкой, работающих по трёхуровневой и четырёхуровневой схеме. Параметрическая генерация света. Принцип действия полупроводниковых лазеров.

контрольная работа , добавлен 20.08.2015


История и основное энергетическое понятие фотометрии; визуальные и физические методы. Разработка оптико-механической схемы лазерного измерителя скорости на основе спекл-полей; расчет оптических параметров, чувствительности; описание установки в динамике.

курсовая работа , добавлен 19.05.2013


Принцип работы акустооптических устройств, применяемых для развертки лазерного излучения в системах: оптической локации; слежения за рельефом местности; считывания информации; точной адресации в устройствах записи. Изготовление акустооптических ячеек.

реферат , добавлен 22.06.2015


Понятие и главные свойства оптронов как особенных оптоэлектронных приборов, их классификация и разновидности, отличительные признаки. Преимущества и недостатки использования данных приборов, требования к среде и сферы их практического применения.

презентация , добавлен 02.12.2014


Элементарное представление о гироскопе, его основные свойства, принцип работы и применение в технике. Теорема Резаля. Направление оси свободного гироскопа в инерциальной системе отсчета. Регулярная прецессия тяжелого гироскопа, правило Жуковского.

презентация , добавлен 09.11.2013


Анализ использования светодиодов и оптических квантовых генераторов. Категории метеоминимумов и схемы построения Alpa-Ata и Calvert. Расчёты мощности лазерных излучателей посадочной системы при работе в реальных условиях аэродромов категории "Г".

дипломная работа , добавлен 20.03.2013


Принцип работы лазера. Классификация современных лазеров. Эффекты, в виде которых в тканях организма реализуется биологическое действие высокоинтенсивного лазерного излучения. Действующие факторы лазерного излучения. Последствия действия светового потока.

презентация , добавлен 19.05.2017


Определение мощности лазерного излучения, подаваемого на образец. Вычисление размеров лазерного пучка на образце. Разработка системы измерения мощности излучения и длительности лазерного импульса, системы измерения температуры в зависимости от времени.

В предлагаемом курсе изучаются основные принципы генерации и усиления лазерного излучения, а также оптотехника твердотельных лазерных систем. Курс содержит видеолекции, сопровождаемые опросами по текущему материалу, электронное пособие, интерактивные задания и упражнения. Материал курса рассчитан на десять недель обучения.

О курсе

Курс посвящен изучению физических процессов, связанных с генерацией и усилением лазерного излучения, нелинейно-оптическим преобразованием частоты лазерного излучения, а также изучению оптотехники твердотельных лазерных систем. Цель курса - получение базовых знаний в области лазерной физики, достаточных для специалистов в области лазерной техники и лазерных технологий, а также для всех желающих познакомиться с основами лазерной техники и получить опыт в решении задач лазерной оптики. При изучении разделов курса используются онлайн-опросы, а также интерактивные задания, соответствующие повседневным задачам, возникающим в ходе создания всевозможных типов лазерных излучателей. После прохождения этого курса вы получите как теоретические знания, так и практические навыки по исследованию и проектированию лазерных систем.

Формат

В состав курса входят видеолекции, упражнения и интерактивные задания. Длительность курса составляет 10 недель. Трудоемкость курса – 4 зачетных единицы. Средняя недельная нагрузка на обучающегося – 13 часов.

Информационные ресурсы

1. Звелто О. Принципы лазеров. Изд-во Лань, 2008. – 720 с.
2. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. – М.: Мир, 1981.
3. Крылов К.И., Прокопенко В.Т., Тарлыков В.А. Основы лазерной техники. – Л.: Машиностроение, 1990.
4. Тарасов Л.В. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. – М.: Радио и связь, 1981.
5. Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения. – М.: Наука, 1979.
6. Альтшулер Г.Б., Дульнева Е.Г., Карасев В.Б., Храмов В.Ю. Генерация и усиление света. Учебное пособие по дисциплине «Теория приборов квантовой электроники». – Л.: ЛИТМО, 1986.
7. Климков Ю.М. Прикладная лазерная оптика. – М.: Машиностроение, 1982.
8. Тарасов Л.В. Физика лазеров. Изд. 2-е, испр. и доп. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 456 с.
9. Агошков В. И., Дубовский П. Б., Шутяев В. П. Методы решения задач математической физики. - М.: Физматлит, 2002. - 320 с.
10. Голоскоков Д. П. Уравнения математической физики. Решение задач в системе Maple. Учебник для вузов- СПб.: Питер, 2004.- 539 с.
11. Электронно-библиотечная система. Издательство «Лань» [Электронный ресурс] Емельянов В. М. Уравнения математической физики. Практикум по решению задач.- СПб.: Лань, 2008 .- 212c. Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=140.

Требования

Знание разделов физики: оптика, физика атомов и молекул, колебания и волны, квантовые и волновые явления, спонтанное и вынужденное излучение, интерференция и дифракция электромагнитных волн. Знание разделов математики: алгебра, основы математического анализа, дифференциальное и интегральное исчисление. Знание основных законов физики, принципов построения математических моделей рассматриваемого физического явления. Знание основ теории дифференциальных уравнений, владение математическим аппаратом на уровне высшей математики. Владение современными математическими программными пакетами, современными информационными технологиями и основными поисковыми системами. Умение планировать и организовывать свои занятия и самостоятельно осваивать в соответствии с программой обучения необходимый материал. Для прохождения курса требуется SciLab (свободный доступ).

Программа курса

В курсе рассматриваются следующие темы:

1. Принципы усиления оптического излучения
2. Принципы действия лазеров различных типов
3. Основы теории лазерной генерации
4. Лазерные резонаторы и пространственные характеристики лазерного излучения
5. Фемтосекундные и пикосекундные лазеры
6. Нелинейнооптическое преобразование частот лазерного излучения
7. Оптотехника мощных полупроводниковых и волоконных лазеров

Каждая тема предполагает изучение в течение одной недели. На 2-й неделе запланировано упражнение по пройденному материалу, на 4-й, 5-й, 7-й, 9-й неделях запланированы виртуальные лаборатории.

В курсе имеется два типа дедлайна (предельного срока выполнения оценивающих мероприятий):
– мягкий дедлайн, при котором необходимо выполнить все оценивающие мероприятия текущей недели до ее завершения;
– жесткий дедлайн, при котором на выполнение оценивающих мероприятий после мягкого дедлайна дополнительно выделяется еще две недели, по окончании которых доступ к соответствующим мероприятиям закрывается.

Результаты обучения

• способность к выбору, анализу и применению моделей лазеров для расчета энергетических и временных характеристик лазерной генерации и прогнозирования изменения характеристик лазерного излучения при изменении параметров лазера (РО-1);
• способность к анализу типовых схем лазерных резонаторов для определения пространственных характеристик лазерного излучения (РО-2);
• способность к определению углов фазового синхронизма при анализе процессов смешения частот, генерации гармоник и процессов параметрической генерации в нелинейно-оптических кристаллах (РО-3);
• готовность к анализу и расчету параметров волоконно-оптических систем для доставки лазерного излучения к объекту (РО-4).

Формируемые компетенции

• 16.03.01 Техническая физика
  1. Способность применять методы математического анализа, моделирования, оптимизации и статистики для решения задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ОПК-2)
  2. Способность к теоретическим и экспериментальным исследованиям в избранной области технической физики, готовность учитывать современные тенденции развития технической физики в своей профессиональной деятельности (ОПК-3)
  3. Готовность составить план заданного руководителем научного исследования, разработать адекватную модель изучаемого объекта и определить область ее применимости (ПК-6)
• 12.03.05 Лазерная техника и лазерные технологии
  1. Способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, способностью владеть культурой мышления (ОК-1)
  2. Способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1)
  3. Готовность моделировать процессы и объекты на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований разрабатывать, отладить и настроить компьютерные программы и их отдельные блоки для решения задач лазерной техники и лазерных технологий (ПК-10)
  4. Готовность и способность рассчитывать, проектировать и конструировать в соответствии с техническим заданием типовых схем, приборов, деталей и узлов на схемотехническом и элементном уровнях, в том числе с использованием стандартных средств компьютерного проектирования (ПК-16)

Авторы курса

Храмов Валерий Юрьевич

Доктор технических наук, профессор

Митрофанов Андрей Сергеевич

Кандидат технических наук, профессор
Профессор кафедры лазерных технологий и лазерной техники

Назаров Вячеслав Валерьевич

Кандидат технических наук
Старший научный сотрудник кафедры лазерных технологий и лазерной техники

Скрипник Алексей Владимирович

Кандидат физико-математических наук, доцент

Беликов Андрей Вячеславович

Доктор физико-математических наук, профессор
Профессор кафедры лазерных технологий и лазерной техники

Шатилова Ксения Владимировна

Кандидат технических наук
Доцент кафедры лазерных технологий и лазерной техники

ББК 32.86я73 Б18
УДК 621.375.8 (075.8)

Рецензенты:
кафедра оптико-электронных приборов Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана (зав. кафедрой проф., д-р техн. иаук Л. П. Лазарев); проф., д-р техн. наук Л. 3. Криксунов

Редакция литературы по информатике и автоматике Зав. редакцией Г. Ф. Трофимчук

Байбородин Ю. В.
Основы лазерной техники. Втоое издание, переработанное и дополненное. - К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988.- 383 с. ISBN 5-11-000011-5.

В учебнике в сжатой форме излагаются основной математический аппарат формализма квантовой теории, вопросы когерентности, интерференции и поляризации вынужденного излучения. Рассматриваются принцип действия, характеристики и основные процессы в квантовых приборах. Приводятся методики инженерного расчета элементов схем и конструкции различных лазеров, усилителей и устройств управления лазерным излучением.
Помещен обширный материал по применению квантовых приборов в системах измерения углов, скоростей и расстояний, а также в голографии и лазерной интерферометрии, когерентной и интегральной оптике.

Для студентов высших технических учебных заведении.

Предисловие
Основные обозначения
Введение
Предмет, цели и роль лазерной техники в развитии народного хозяйства
Краткая историческая справка
Классификация квантовых приборов.

Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛАЗЕРНЫХ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Глава 1. Основные понятия и законы излучения
1.1. Законы классической теории излучения
1.2. Квантовые процессы излучения и поглощения электромагнитных волн
1.3. Форма и ширина спектральной линии

Глава 2. Постулаты и принципы квантовой теории
2.1. Математические методы описания квантовых систем
2.2. Принципы неопределенности, соответствия, суперпозиции
2.3. Простейшие случаи решения уравнения Шредингера
2.4. Кинетические уравнения квантовой системы
2.5. Смешанные состояния. Матрица плотности

Глава 3. Когерентность, интерференция и поляризация лазерного излучения
3.1. Математическая запись квазимонохроматического излучения
3.2. Матрица когерентности
3.3. Интерференция и когерентность
3.4. Поляризация излучения

Раздел 2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, УСТРОЙСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАЗЕРОВ
Глава 4. Лазерные вещества и методы инверсии населенностей
4.1. Активные лазерные среды
4.2. Кристалл рубина - активная среда лазера
4.3. Методы инверсии населенностей активных лазерных сред
4.4. Система оптической накачки

Глава 5. Оптические резонаторы
5.1. Открытые оптические резонаторы
5.2. Кольцевые резонаторы
5.3. Оптические элементы резонаторов
5.4. Матричный метод расчета резонатора

Глава 6. Оптические квантовые усилители
6.1. Классификация, принцип действия и основные характеристики
6.2. Схемы оптических квантовых усилителей
6.3. Оптические квантовые усилители бегущей волны
6.4. Шумы в оптических квантовых усилителях

Глава 7. Твердотельные лазеры импульсного действия
7.1. Трехуровневый лазер
7.2. Анализ импульсного режима генерирования лазерного излучения
7.3. Четырехуровневый лазер
7.4. Нестационарное тепловое поле и теплопроводность активной среды
7.5. Частота генерации твердотельного лазера импульсного действия
7.6. Конструкции системы охлаждения и термостабилизации лазерных излучателей
7.7. Графоаналитический метод расчета конструктивных, параметров твердотельного лазера импульсного действия
7.8. Расчет энергетических характеристик
7.9. Номограмма для расчета спектральных характеристик

Глава 8. Газовые лазеры
8.1. Принцип действия лазера на нейтральных атомах гелий-неоновой смеси
8.2. Принцип действия ионного лазера
8.3. Принцип действия молекулярного лазера
8.4. Коэффициент усиления активной среды и стабилизация частоты излучения
8.5. Расчет газового лазера
8.6. Газодинамические лазеры
8.7. Химические лазеры

Глава 9. Полупроводниковые лазеры
9.1. Основные физические процессы в полупроводниковой активной среде
9.2. Принцип действия и конструкция инжекционных лазеров
9.3. Гетероструктуры, гетеропереходы и гетеролазеры
9.4. Методика расчета основных параметров и характеристик инжекционного полупроводникового лазера

Глава 10. Кольцевые лазеры 10.1. Эффект Саньяка и кольцевой интерферометр-резонатор
10.2. Кольцевой лазер и его основные характеристики
10.3. Основные уравнения кольцевого лазера и явление захвата разностной частоты
10.4. Методы разноса частот. Ячейка Фарадея
10.5. Методика расчета основных характеристик кольцевого лазера

Глава 11. Модуляция лазерного излучения
11.1. Физические принципы, классификация и основные характеристики модуляторов лазерного излучения
11.2. Электрооптический эффект в кристаллах
11.3. В нерезонаторная электрооптическая модуляция непрерывного излучения
11.4. Магнитооптический эффект и модуляция лазерного излучения
11.5. Фотоупругость и акустооптические модуляторы излучения
11.6. Внутрирезонаторная модуляция. Метод модуляции добротйостн резонатора
11.7. Лазер с призменным или пассивным затвором
11.8. Электрооптические затворы

Глава 12. Устройства управления лазерным излучением
12.1. Непрерывный оптический дефлектор
12.2. Дискретный оптический дефлектор
12.3. Характеристика временного и пространственного распределения излучения
12.4. Перестройка частоты лазерного излучения
12.5. Методы и схемы селекции мод
12.6. Пространственное формирование лазерного излучения
12.7. Нелинейные оптические эффекты в формировании и преобразовании лазерного излучения

Раздел 3. ПРИМЕНЕНИЕ УСТРОЙСТВ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ
Глава 13. Лазерные дальномеры
13.1. Принципы проектирования лазерных дальномеров
13.2. Особенности канала связи
13.3. Импульсные лазерные высотомеры и дальномеры
13.4. Фазовые дальномеры
13.5. Характеристики оптоэлектронного канала
13.6. Анализ точности лазерных устройств

Глава 14. Лазерные гироскопы
14.1. Принцип действия, состав и характеристики лазерного гироскопа
14.2. Нестабильность разностной частоты
14.3. Оптические схемы интерференционных смесителей излучения
14.4. Конструкция лазерного гироскопа
14.5. Методика оценки реальной и потенциальной точностей лазерного гироскопа
14.6. Применение и перспективы развития лазерных гироскопов

Глава 15. Лазерные доплеровские измерители скорости
15.1. Область применения
15.2. Схема ЛДИС с опорным лучом
15.3. Дифференциальная схема ЛДИС
15.4. Краткий анализ рассеянного излучения
15.5. Отношение мощностей сигнала и шума в ЛДИС и структура доплеровского сигнала
15.6. Оценка энергетических характеристик излучателя

Глава 16. Оптическая голография
16.1. Принцип голографии и уравнение голограммы
16.2. Схемы записи и восстановления голограмм
16.3. Типы голограмм
16.4. Некоторые примеры практического применения голографии

Глава 17. Оптические процессоры и интегральная оптика
17.1. Принципы проектирования оптических вычислительных устройств
17.2. Элементы оптических процессоров
17.3. Оптические процессоры
17.4. Пример расчета голографического запоминающего устройства
17.5. Физические принципы интегральной оптики
17.6. Интегрально-оптический волновод и элементы интегральной оптики
17.7. Пленочный лазер с распределенной обратной связью и пленарные фотодиоды
17.8. Перспективы развития интегральной оптики и когерентных оптических вычислительных устройств

Заключение
Приложение
Предметный указатель
Список рекомендуемой литературы

Скачать книгу Байбородин Ю. В. Основы лазерной техники. Киев, Издательство Выща школа, Головное изд-во, 1988

Все книги можно скачать бесплатно и без регистрации.

NEW. В.П. Вейко, Е.А. Шахно Сборник задач по лазерным технологиям. 2007 год. 67 стр. pdf. 1.5 Мб.
Учебное пособие содержит условия задач по лазерным технологиям для самостоятельной работы студентов, а также необходимые теоретиче-ские сведения и примеры решения. Рассмотрены вопросы, как общие для различных технологий (характеристики технологических лазеров и лазер-ного излучения, оптические схемы лазерной обработки, основные физиче-ские процессы), так и относящиеся к конкретным лазерным технологиям (резка, сверление отверстий, термоупрочнение, сварка, обработка пленоч-ных элементов). В приложении даны основные теплофизические и оптиче-ские свойства некоторых материалов.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

NEW. Аллас А.А. Лазерная пайка в производстве радиоэлектронной аппаратуры. 2007 год. 134 стр. pdf. 4.6 Мб.
В монографии рассмотрены вопросы оптимизации технологических режимов лазерной пайки с учетом свойств припойных паст для получения высокопрочных паяных соединений. Работа может быть использована как учебное пособие, восполняющее недостаток учебно-методической литературы по лазерной технике и лазерным технологиям. Оно посвящено новому направлению лазерной технологии – лазерной пайке изделий радиоэлектронной техники.
Учебное пособие является дополнительным материалом по курсам «Физико-технические основы лазерной технологии» и «Лазерное оборудование, автоматизация и контроль технологических процессов». В пособии рассмотрены физико-технические особенности формирования паяных соединений повышенной надежности в процессе автоматизированной лазерной пайки интегральных микросхем на печатные платы. Рекомендовано УМО по образованию в области приборостроения и оптотехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, по специальности 200201 – «Лазерная техника и лазерные технологии» и специальности 200200 – «Оптотехника».

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Абильсиитов (редактор) и др. Технологические лазеры. Том 1. 1991 год. 432 стр. djvu. 10.3 Мб.
Справочник содержит сведения о принципах работы технологических лазеров и лазерных автоматизированных технологических комплексов, методах их расчёта, проектирования и конструирования.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Аблеков В.К., Денисов Ю.Н., Любченко Ф.Н. Справочник по газодинамическим лазерам. 1982 год. 168 стр. djvu. 2.7 Мб.
Систематизированы материалы справочного характера, применяемые при разработках и конструировании газодинамических лазеров (ГДЛ). Даны примеры конструкционных решений и некоторые сведения о свойствах веществ, применяемых в ГДЛ, таблицы близких уровней молекул, служащие для выбора рабочих смесей, квантовомеханические характеристики газов со сведениями о кинетике колебательного обмена и релаксации. Изложены некоторые сведения об источниках тепловой энергии для ГДЛ, используемых соплах, диффузорах, резонаторах и газодинамических окнах. Приведены расчетные формулы, таблицы и графики.
Справочник предназначен для инженеров и научных работников, занимающихся разработкой и использованием газодинамических лазеров.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

АХМАНОВ С. А., ВЫСЛОУХ В. А., ЧИРКИН А. С. Оптика фемтосекуидных лазерных импульсов. 1988. год. 312 стр. djvu. 4.4 Мб.
Дан обзор современного состояния волновой оптики сверхкоротких нмпульсов. Особый акцент сделан на новых задачах, связанных с распространением предельно коротких импульсов. Изложены основы фурье-оптикн коротких волновых пакетов, распространяющихся в линейных диспергирующих средах. Рассмотрены нелинейные взаимодействия и самовоздействия фемтосекундных лазерных импульсов, компрессия фемтосекундных импульсов и возможности управления их формой. Значительное внимание уделено физике формирования и взаимодействия оптических солитонов. Обсуждены основные тенденции развития фемтосекундных лазерных систем. Для научных работников, а также аспирантов и студентов, специализирующихся в области квантовой электроники, нелинейной и волоконной оптики, спектроскопии.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Ю.А. Ананьев. Оптические резонаторы и лазерные пучки. 1990 год. 265 стр. djvu. 3.8 Мб.
На основе кратко изложенных общих законов прохождения когерентных световых пучков через оптические системы широкого класса рассмотрены процессы формирования когерентного излучения в оптических резонаторах; проанализированы факторы, определяющие пространственную структуру лазерного излучения; даны рекомендации по выбору типа и параметров резонаторов; приведены сведения о различных методах воздействия на характеристики излучения путем видоизменения резонаторов и внесения в них дополнительных элементов. Основное внимание уделено способам повышения пространственной когерентности излучения и уменьшения его расходимости.
Для специалистов, занимающихся разработкой и применением лазеров всех типов, а также теорией оптических систем и вопросами дифракции. Может быть рекомендована студентам оптических специальностей.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Бредерлов Г., Филл Э., Витте К.. Мощный йодный лазер. 1985 год. 158 стр. djvu. 1.9 Мб.
Мощные лазеры предназначаются для нагрева вещества до сверхвысоких температур, при которых возможно протекание реакции термоядерного синтеза. Такое направление в квантовой электронике возникло в результате развития исследований по проблеме, которую называют лазерным термоядерным синтезом. В книге рассмотрены вопросы спектроскопии, физико-химической кинетики плотных газов, подвергаемых фотолизу с целью возбуждения избранных продуктов реакции; преобразования энергии возбужденной среды в мощные короткие импульсы остронаправленного излучения; анализируются результаты практического использования мощного йодного лазера.

Скачать

П.А. Бохан и др. Лазерное разделение изотопов ватомарных полях. 2004. год. 208 стр. djvu. 1.8 Мб.
Описаны различные подходы к проблеме лазерного разделения изотопов в атомарных парах. Приведены результаты исследований фотоионизационного и фотохимического методов на основе когерентного изотопно-селективного двухфотонного возбуждения атомов как в коллинеарных, так и во встречных пучках излучения. Проведено детальное компьютерное моделирование подобных процессов. Предложен метод получения изотопически измененных продуктов с использованием реакций селективно-возбужденных атомов в долгоживущих состояниях. Большое внимание в книге уделено описанию лазерного разделительного комплекса и отдельных его элементов. Книга предназначена научным сотрудникам, инженерам, аспирантам и студентам.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Ю.А. Быковский, В.Н Неволин. Лазерная масс-спектрометрия. 1985 год. 128 стр. djvu. 2,8 Мб.
Описаны физические основы и aппapaтурное обеспечение высокочувствительного и универсапьноrо метода элементноrо анализа твёрдых веществ - лазерной масс-спектрометрии. Рассмотрены аналитические возможности метода при использовании eгo в различных областях науки и пpoизводства.
Для научных и инженерно-технических работников и технологов, cnециализирующихся в области физики твёрдого тела, материаловедения, разработки и использования современных методов анализа вещества, а также для специалистов, использующих современные методы анализа вещества в геологии, медицине, биологии, криминалистике и т.д.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Брюннер В., Юнге К. Справочник по лазерной технике. 1991 год. 544 стр. djvu. 7.0 Мб.
В книге три раздка: 1. Короткоое введение по физике э-м. волн. ". 2 Типпы всевозможных лазеров. 3. Применение лазеров во всех областях науки т техники.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Быков В. П. Лазерная электродинамика. Элементарные и когерентные процессы при взаимодействии лазерного с веществом. 2006 год. 381 стр. djvu. 3.1 Мб.
В предлагаемой книге рассмотрены две основные темы - элементарные излучательные процессы, связанные с начальными этапами возникновения лазерного излучения, и коллективные явления, связанные с формированием когерентности, а также с генерацией различных макроскопических квантовых состояний излучения.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Быков, Силичев. Лазерные резонаторы. 2004 год, 320 стр. Размер 2.8 Мб. djvu.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Байбородин. Основы лазерной техники. 190 двойных стр. djvu. 4.2 Мб. В учебнике в сжатой форме излагаются основной математический аппарат формализма квантовой теории, вопросы когерентности, интерференции и поляризации вынужденного излучения. Рассматриваются принцип действия, характеристики и основные процессы в квантовых приборах. Приводятся методики инженерного расчета элементов схем и конструкции различных лазеров, усилителей и устройств управления лазерным излучением. Помещен обширный материал по применению квантовых приборов в системах измерения углов, скоростей и расстояний, а также в голографии и лазерной интерферометрии, когерентной и интегральной оптике.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Борейшо. Лазеры: устройство и действие. 215 стр. djvu. 5.1 Мб. Учебное пособие Мех. инст. СПб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Вакуленко В.М. Источники питания лазеров. 1980 год. 104 стр. djvu. 1.1 Мб.
Рассмотрены электрические схемы, предназначенные для обеспечения работы лазерных излучателей в непрерывном и импульсном режимах. Основное внимание уделено вопросам построения источников питания твердотельных и тазовых лазеров. Описаны схемы зарядных устройств, систем управления и их функциональных узлов, обладающих повышенной помехозащищенностью и точностью срабатывания, а также практические схемы источников питания с указанием особенностей их проектирования и эксплуатации.
Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся разработкой и эксплуатацией лазеров.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

В.П. Вейко. Технологические лазеры и лазерное излучение. 2007 год. 52 стр. PDF. 1,8 Мб.
Учебное пособие содержит необходимые сведения о технологических лазерах и параметрах лазерного излучения. Приведены критерии выбора технологических лазеров для реализации теплового воздействия лазерного излучения. Указаны основные типы технологических лазеров.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Виттеман В. Лазер на углекислом газе. 1990 год. 360 стр. djvu. 4.0 Мб.
Монография известного нидерландского специалиста посвящена газоразрядным СО2-лазерам, нашедшим широкое применение в науке и технике. Автор подробно рассматривает основы физики этих лазеров как в непрерывном, так и в импульсном режиме, а также связанные с этим вопросы молекулярной физики, газовой кинетики, процессы возбуждения и релаксации и т. д. В книге представлено большое количество численных значений физических постоянных, а также приведены точные спектроскопические данные по изотопам CO2. Для научных работников, инженеров и специалистов, занимающихся разработкой и применением СО2-лазеров, а также аспирантов и студентов.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технические процессы лазерной обработки. 2006 год. 664 стр. djvu. 15.6 Мб.
Рассмотрены теоретические основы лазерной обработки и обобщены аналитические и численные методы анализа физических процессов при воздействии лазерного излучения на различные материалы. Представлены технологии лазерной термической и химико-термической обработки, легирования, оплавления, наплавки, сварки, резки и других высокоэффективных процессов лазерной обработки. Изложены особенности лазерных технологических процессов в микроэлектронике, определяющих подходы к нанотехнологиям в современном производстве. Большое внимание уделено перспективным направлениям лазерной обработки. Показано, что наряду с повышением производительности и качеством процесса достигаются новые результаты, обеспечивающие реализацию технологии изготовления современных деталей и конструкций.
Для студентов высших технических учебных заведений машиностроительных специальностей.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Григорьянц А. Г., Казарян М. А., Лябин Н. А. Лазеры на парах меди: конструкция, характеристики и применения. 2005. 312 стр. djvu. 4.8 Мб.
Освещаются важнейшие этапы создания и исследования промышленных отпаянных лазеров на парах меди с мощностью излучения 1-100 Вт. Изучена работа отпаянных активных элементов на парах меди в смеси неона и водорода. Большое внимание уделено конструктивным особенностям отдельных узлов лазерных трубок. Указаны важные направления современного приборостроения на основе таких лазеров для многочисленных применений в науке, технологии и медицине.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Грибковский. Полупроводниковые лазеры. Учебнное пособие. 150 двойных стр. Размер 2.8 Мб. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

ГУРЗАДЯН и др. НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ. СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ В КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ. Справочник. 160 стр. djvu. 2.8 Мб.
Приводится справочный материал по нелинейно-оптическим свойствам одноосных и двухосных кристаллов, используемых для преобразования частоты в лазерных устройствах. Рассмотрены такие типичные применения, как генерация второй гармоники, гене- генерация суммарных и разностных частот, параметрическая генерация и др. Приводятся формулы для расчета направлений синхронизма, эффективной нелинейности кристалла и КПД преобразователей ча- частоты.
Для инженерно-технических работников, специализирующихся в области квантовой электроники.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Глаубер. Оптическая когерентность и статистика фотонов. 190 стр. djvu. 1.7 Мб. Книга является введением в квантовую оптику. Надо знать связь между квантовым гармоническим осциллятором и квантованием полей. Остальное объясняется по ходу изложения.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Дмитриев, Тарасов. Прикладная физическая оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света. Книга является продожением предыдущей монографии Тарасова. 180 стр. djvu. Размер 3.8 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Делоне. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Книга написана на основе лекций, читавшихся автором студентам Физтеха. djvu. Размер 4.2 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Делоне Н.Б. Атом в сильном поле лазерного излучении. 2002. 64 стр. djv. 900 Kб.
Кратко излагается физика процесса взаимодействия света большой интенсивности с атомом. Основное внимание уделено многофотонным переходам и возмущению связанных электронных состояний под действием света. Рассматривается вопрос о возможности существования атома как связанной системы в переменном поле излучения сверхатомной интенсивности.
Для учащихся старших классов школ с углубленным изучением физики и студентов младших курсов университетов.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Делоне, Крайнов. Нелинейная ионизация атомов лазерным пучком. 2001. 310 стр. Размер 3.8 Мб. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Демтрёдер В. Лазерная спектроскопия. Основные принципы и техника эксперимента.1985год. 608 стр. djvu. 10.2 Мб.
Книrа представляет собой наиболее полное в мировой литературе руководство по современной лазерной спектроскопии. В ней описаны практически все существующие методы линейной и нелинейной спектроскопии, современные спектральные приборы, приемники света и разнообразные типы лазеров, способы получения перестраиваемоrо Korepeнтнoro излучения. Изложение принципиальных основ каждоrо из методов дополняется прпмерами конкретных схем эксперимента, а также анализом области применения. Для научных работников, инженеров, а также аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в различных областях, rде используются лазерные методы измерений. .

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

0. Звелто. Принципы лазеров. 1990 год. 280 стр. djvu. 25.0 Мб.
Написанная известным итальянским физиком и педагогом книга учебного характера представляет собой существенно дополненное и переработанное издание книги «Принципы лазеров> («Мир>, 1984). В ней рассматриваются физические основы действия различных современных лазеров (С02-лазеров, рентгеновских, лазеров на свободных электронах и т. д.). Каждая глава снабжена задачами.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Г. М. Зверев, Ю. Д. Голяев, Е. А. Шалаев, А. А. Шокин. Лазеры на алюмоиттриевом гранате с неодимом. 1985 год. 144 стр, djvu. 4.6 Мб.
Кратко изложена теория рассматриваемых лазеров в основных режимах генерации. Основное внимание уделено выводу и анализу инженерных уравнений для оценки основных параметров излучения лазеров. Рассмотрены основные элементы лазеров и области их применения. Для инженерно-технических работников, связанных с разработкой и применением приборов квантовой электроники.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Ф. Качмарек. Введение в физику лазеров. 1981 год. 540 стр. djvu. 24.0 Мб.
В монографии рассмотрены основные физические представления о механизмах лазерного излучения, описано устройство и приведены характеристики различных типов лазеров. Значительное внимание уделено генерации высших гармоник, параметрическим и многофотонным процессам и другим явлениям, сопровождающим прохождение лазерного излучения через вещество. Кратко рассмотрены вопросы самофокусировки, электрического пробоя в лазерном пучке, голографии, создания высокотемпературной плазмы.
Предназначена для широкого круга научных работников, инженеров и техников, связанных в своей работе с получением и использованием лазерного излучения, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

К.И. Крылов, В.Т. Прокопенко, В.А. Тарлыков. Основы лазерной техники. Уч. пособие. 1990 год. 317 стр. pdf. 18.6 Мб.
В учебном пособии изложены основы работы лазеров. Подробно рассмотрена работа пассивных элементов, приведены вероятностный метод описания процессов и полуклассическая теория лазеров. Основное внимание уделено описанию различных типов лазеров: газовых, жидкостных, твердотельных и полупроводниковых. Рассмотрены приборы управления лазерным излучением, свойства лазерного излучения и нелинейно-оптические явления.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Козинцев, Белов, Орлов и др. Основы импульсной лазерной локации. 4 изд. 2006 г. 510 стр. 9.8 Мб. djvu.
Изложены физические основы импульсной лазерной локации. Приведены сведения об оптических свойствах земной атмосферы, отражающих свойствах земной и морской поверхностей и объектов локации. Описаны эффекты, возникающие при распространении лазерных пучков в атмосфере. Рассмотрены методы расчета лазерных сигналов на трассе с отражением от неровной земной и взволнованной морской поверхностей, от светоотражателей и от объектов сложной формы. Описаны помехи в системах лазерной локации. Изложены теоретические основы приема лазерных сигналов. Приведены примеры лазерных локационных систем различного назначения и описаны их основные элементы.
Для студентов технических вузов, обучающихся по направлению "Оптотехника", а также для научных работников и инженеров приборостроительного профиля.

М. Кардона, редактор. Рассеяние света в твердых телах. 1979 год. 392 стр. djvu. 4.1 Мб.
Коллективная монография, отдельные главы которой написаны видными зарубежными учеными, выходит в серии «Проблемы прикладной физики». Поспящена бурно развивающейся области квантовой оптики - лазерной спектроскопии комбнаашонного рассеяния света н в особенности физике процессов неупругого рассеяния света в полупроводниках. Киага будет попезва как теоретикам, так и экспериментаторам, работающим а этой области, э также физикам п инженерам, заиянаюшимся прикладными задачами квантовой электроники и разработкой новых приборов.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Кейси, Паниш. Лазеры на гетероструктурах. В 2-х томах. 1981 год. djvu.
Том 1. 298 стр. 2.5 Мб. Основные принципы.
Лазеры на гетероструктурах - наиболее важная разновидность инжекционных лазеров, привлекающая все большее внимание специалистов благодаря перспективам их широкого применения в системах оптической связи, в вычислительной технике, голографии и других областях.
Том 1 монографий американских специалистов содержит обзор фундаментальных физических явлений, на которых основана работа гетеролазеров.
Том 2. 362 стр. 4.0 Мб. От материалов для гетероструктур до изготовления т характеристик лазнров.
Том 2 монографии американских специалистов посвящён практической реализации гетеролазеров, их эксплуатационным параметрам, а также используемым полупроводниковым материалам и технологии получения гетероструктур.
Для научных работников, инженеров, аспирантов, студентов соответствующих специальностей

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать 1 . . . . . . . . . . . . . . .Скачать 2

Кондиленко и др. Физика лазеров. В книге рассмотрены основные физические представления о прцессах формирования лазерного излучения и параметрах, влияющих на его работу и характер излучения. djvu. 230 стр. Размер 4.8 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Н.В. Карлов. Лекции по квантовой электронике (27 лекций). Курс читался для студентов Физтеха. Размер 9.6 Мб. djvu.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Клименко. Голография сфокусированных изображений и спектл - интерферометрия. djvu. 320 стр. Размер 3.3 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Коротеев, Шумай. Физика мощного лазерного излучения. 310 стр. djvu. 7.8 Мб.
Рассмотрен круг проблем, составляющих специфику физики вазимодействия высокоинтенсивного когерентного электромагнитного излучения с веществом. Изложены основные методы теоретического и экспериментального исследования этих проблем, дан обзор результатов таких исследований. Показаны возможности использования идей и методов современной лазерной физики и нелинейной оптики для диагностики вещества, а также в других облас- областях науки и техники.
Для студентов и аспирантов физических специальностей вузов, слушателей спецотделений по переподготовке кадров в области лазерной физики, техники и технологии.

Содержание (htm). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

В.И. Козинцев, М.Л. Белов, В.М. Орлов. Основы импульсной лазерной локации. 2006 год. 510 стр. djvu. 10.2 Мб.
Изложены физические основы импульсной лазерной локации. Приведены сведения об оптических свойствах земной атмосферы, отражающих свойствах земной и морской поверхностей и объектов локации. Описаны эффекты, возникающие при распространении лазерных пучков в атмосфере. Рассмотрены методы расчета лазерных сигналов на трассе с отражением от неровной земной и взволнованной морской поверхностей, от светоотражателей и от объектов сложной формы. Описаны помехи в системах лазерной локации. Изложены теоретические основы приема лазерных сигналов. Приведены примеры лазерных локационных систем различного назначения и описаны их основные элементы. Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, который читают авторы в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов технических вузов, обучающихся по направлению «Оптотехника», а также для научных работников и инженеров приборостроительного профиля.

Удалено по требованию правообладателей

Кузьминов Ю.С. Сегнетоэлектрические кристаллы для управления лазерным излучением. 1982. год. 400 стр. djvu. 5.4 Мб.
В настоящей книге приведены сегнетоэлектрические, электро оптические и нелинейно оптические свойства широкого класса кристаллов щелочноземельных ниобатов и тангалатов, которые применяются или найдут применение дчя управления лазерным излучением В книге также освещены физико-химические аспекты технологии выращивания монокристаллов этих соединений. Показана зависимость сегЯетоэлектрических и оптических свойств этих материалов от состава и нарушения стехиометрии, которое происходит в процессе выращивания монокристаллов или термоэлектрической обработки. Рассмотрены вопросы теории нелинейно-оптических свойств кислородно октаэдрических сегнеюэлектриков.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Лиюселл. Излучение и шумы в квантовой электронике. djvu. 390 стр. Размер 3.4 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Лазеры. В одном RAR архиве несколько файлов с описанием устройства и принципа действия наиболее применяеиых лазеров. Написаны разными авторами, известными учеными. Размер 340 Кб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Либенсон, Яковлев, Шандыбина. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Часть 1. Механизмы поглощения и диссипации энергии в веществе. ИТМО 2005 год. 85 стр. PDF. 1.4 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Магунов. Лазерная термометрия твердых тел. По-простому, бесконтактные измерения температуры твердых тел 310 стр. Размер 4.9 Мб. djvu.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Мак-Даниэль, У. Нигэн. Газовые лазеры. 1986 год. 551 стр. djvu. 6.0 Мб.
Коллективная монография, написанная ведущими американскими специалистами и посвященная актуальным проблемам физики газовых лазеров. Главное внимание уделено вопросам повышения кпд, мощности и улучшению других параметров этих лазеров. Дается подробный анализ влияния отрицательных ионов на характеристики активных сред. Излагаются теория неравновесного состояния газа, лежащая в основе кинетической модели СО лазера и широкого класса химических лазеров, а также теории ион-ионной и электрон-ионной рекомбинаций. Описываются физические аспекты мощных лазерных усилителей на CO2. Большое внимание уделено эксимерным лазерам и связанным с ними вопросам (спектроскопии эксимерных молекул, модельным представлениям механизмов образования и разрушения верхнего лазерного уровня, экспериментальным исследованиям электроразрядных лазеров, npoцecсам поглощения УФ излучения, разрядам высокого давления с предыонизацией, анализу устойчивости разрядов, используемых для накачки).
Справочное руководство для научных работников и инженеров, специализирующихся в области атомной и молекулярной физики, квантовой электроники с спектроскопии, а также для студентов и аспирантов.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

МАК А.А., СОМС Л.Н., ФРОМЗЕЛЬ В.А., ЯШИН В.Е. Лазеры на неодимовом стекле. 1990 год. 288 стр. djvu. 4.2 Мб.
Рассмотрены физика процессов и свойства одного из наиболее распространенных типов лазеров - лазеров на неодимовом стекле. С единых позиций проанализирован комплекс вопросов, касающихся лазеров на неодимовом стекле, - свойства активной среды, энергетика и КПД лазеров, формирование диаграммы направленности, спектральные и временные характеристики излучения. Изложены методы построения лазерных систем с большой пиковой мощностью, физические предпосылки и пути реализации предельных характеристик излучения лазеров на неодимовом стекле. Для физиков-исследователей, инженеров, аспирантов и студентов, специализирующихся в области физики лазеров и лазерной техники.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Мэйтлэнд А., Дани М. Введение в физику лазеров. 1978 год. 408 стр. djvu. 5.3 Мб.
В книге, служащей вводным курсом основ лазерной физики, подробно изложены вопросы теории взаимодействия излучения с веществом, элементы теории резонаторов и волновых пучков. Обстоятельно освещены физические принципы, лежащие в основе работы газовых лазеров, в частности, гается теория Лэмба. Дано описание понятии когерентности и модовой структуры излучения, обсуждаются способы селекции мод в квантовых генераторах.
Весь необходимый дополнительный материал для изучения Курса приведен в приложениях.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Одулов С.Г., Соскин М.С., Хижняк А.И. Лазеры на динамических решетках. Оптические генераторы на четырехволновом смешении. 1990 год. 272 стр. djvu. 3.9 Мб.
Изложена физика процесса усиления света, основанного на перераспределении интенсивности двух или нескольких когерентных световых пучков в результате самодифракции на записываемой ими динамической голографической решетке. На основе теории квазивырожденного четырехволнового смешения описаны свойства оптических генераторов, использующих этот тип усиления и способных генерировать пучки с исправленным либо обращенным волновым фронтом. Проведено детальное обсуждение результатов по их реализации, исследованию и использованию в волоконной связи, гироскопах, в системах обработки информации, ассоциативной памяти и др.
Для научных работников, инженеров-исследователей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области квантовой электроники, нелинейной оптики, голографии, физики конденсированного состояния.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

P. Пантел, Г. Путхоф. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ. 190 стр. djvu. 4.4 Мб.
Предлагаемая вниманию читателей книга известных американских физиков Р. Пантела и Г. Путхофа - это по существу фундаментальный учебник монографического характера, общность изложения материала в котором позволит ему надолго сохранить актуальность. Для книги характерен единый, последовательный подход к множеству проблем, включая последние достижения, относящиеся к нелинейной оптике, полупроводниковым лазерам, а также изучению процессов взаимодействия излучения с веществом.
По уровню изложения и охваченному материалу книга представляет интерес для широкого круга физиков и инженеров, связанных с исследованиями и практическими разработками в области квантовой электроники, и, несомненно, будет полезна студентам старших курсов, аспирантам и преподавателям физико-технических вузов и университетов.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника. 2001 год. 574 стр. djvu. 25.0 Мб.
В книге изложены физические основы оптической электроники, включая процессы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, оптические явления в твердых телах, а также принципы работы, особенности и основные характеристики приборов и методов квантовой электроники и оптоэлектроники.
Для студентов вузов, обучающихся по направлению "Электроника и микроэлектроника".

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Петрушкин, Самарцев. Лазерное охлаждение твердых тел. 2004 год. 225 стр. djvu. 2.1 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Ровинский Р.Е. МОЩНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛАЗЕРЫ. 2005 год. 103 стр. doc в архиве 450 Кб.
Книга написана на основе курса лекций, читавшихся автором в течение нескольких лет студентам 5-го курса Московского института радиотехники, электроники и автоматики (МРЭА), специализировавшихся по лазерным устройствам. Автор в рамках НПО «Астрофизика» принимал личное участие в решении многих вопросов, относящихся к разработке и повышению мощности СО2 лазеров, в работах, связанных с созданием систем оптической накачки твердотельных лазеров, в исследованиях процессов взаимодействия мощного лазерного излучения с конструктивными материалами, что нашло свое отражение в предлагаемой читателю книге. Книга может служить учебным пособием для студентов, специали¬зирующихся по лазерным специальностям, но она представляет интерес и для специалистов, работающих в соотвтствующих научных и технических приложениях. В конце приложен список дополнитель¬ной литературы, относящейся к рассматриваемым в книге проблемам и рекомендуе¬мых автором тем читателям, которые желают углубить свои знания по отдельным затронутым вопросам.
Для студентов, аспирантов, преподавателей, инженеров и научных работников, применяющих лазеры в своих исследованиях.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Рождествина, редактор. Основы импульсной лазерной локации. 2006 год, 510 стр. Размер 2.8 Мб. djvu.

Удалено по требованию правообладателей

Стенхольм. Основы лазерной спектроскопии. 155 двойных стр. Размер 1.5 Мб. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Тарасов Л.В. Введение в квантовую оптику. Уч. пособие. 2-е изд. 2008 год. 308 стр. pdf. 13.9 Мб.
В настоящей книге дано систематизированное изложение вопросов, вводящих в квантовую оптику. Рассмотрены фотонные представления о природе света; эти представления применены к объяснению различных оптических явлений, включая фотоэффект, люминесценцию, нелинейно-оптические явления. Анализируются одно- и многофотонные процессы взаимодействия света с веществом на уровне элементарных актов, состояния квантованного поля излучения, вопросы оптической когерентности.
Пособие предназначено для студентов физико-математических и инженерно-технических специальностей высших учебных заведений.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Тарасов. Физика процессов в генераторах когерентного оптического излучения. Лазеры, резонаторы, динамика процессов. djvu. Размер 5.2 Мб.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Б.Ф. Федоров. ЛАЗЕРЫ. Основы работы и применение. 1988 год. 191 стр. djvu. 2.0 Мб.
Рассмотрены принципы работы и устройство различных типов оптических квантовых генераторов (лазеров). Рассказано о применении лазеров в науке и технике, а также в военном деле (по материалам открытой зарубежной печати).
Изложение по сложности - общая физика.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Херман. Й., Вильгельми Б. Лазеры сверхкоротких световых импульсов. 1986 год. 368 стр. djvu. 3.8 Мб.
В книге известных ученых нз ГДР дано изложение принципов работы и теории лазеров для генерации сверхкоротких сотовых импульсов, методов пикосекундных измерений и идей пикосекундиой спектроскопии. Рассматриваются как традиционные, так н новейшне методы генерации сверхкоротких импульсов, в частности системы с синхронной иакачкой, компрессоры на основе волоконных световодов, системы со сталкивающимися импульсами в лазерах на красителях. Дан обзор методов спектроскопии быстропротекающих процессов по работам самого последнего времени.
Книга является первой в мировой литературе монографией по этому кругу вопросов, может служить справочным и учебным пособием. Для специалистов по квантовой электронике, а также химиков, биологов и инженеров, аспирантов, студентов.

. . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Х. Хора. Физика лазерной плазмы. 1986 год. 273 стр. djvu. 3.7 Мб.
Посвящена систематическому рассмотрению основных физических процессов в плотной горячей плазме, создаваемой при облучении твердых мишеней интенсивным лазерным излучением. Изложены основы микроскопической теории, кинетической теории и гидродинамикиплазмы, проанализированы уравнения ее состояния и движения, даны примеры численного моделирования поведения плазмы. Рассмотрены взаимодействие" лазерного излучения с плазмой, особенности сжатия плазмы лазерным излучением.
Для научных работников и инженеров, а также для студентов и аспирантов инженерно-физических специальностей.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

А. Ярив. Введение в оптическую электронику. 1984 год. 398 стр. djvu. 4.8 Мб.
Фактически рассмотрены все темы от оптики до излучения атомами. Отличие от других книг - она учебник, а не научная монография.
Для студентов, аспирантов, преподавателей, инженеров и научных работников, применяющих лазеры в своих исследованиях.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Скачать

Springer Справочник лазеров и оптики. 2007 год. 1342 стр. стр. PDF. 52.3 Мб.
Справочник лазеров и оптики обеспечивает быстрый, современный, всеобъемлющий и авторитетный охват широких областей оптики и лазеров. Он предназначен для повседневного использования в офисе или лаборатории и предлагает пояснительный текст, данные и ссылки, необходимые для тех, кто работает с помощью лазеров и оптических приборов.
Язык английский.

Введение

Свет использовался для лечения разнообразных болезней испокон веков. Древние греки и римляне часто «принимали солнце» в качестве лекарства. И список болезней, которые приписывалось лечить светом, был достаточно велик.

Настоящий рассвет фототерапии пришелся на 19 век - с изобретением электрических ламп появились новые возможности. В конце XIX столетия красным светом пытались лечить оспу и корь, помещая пациента в специальную камеру с красными излучателями. Также различные «цветовые ванны» (то есть свет различных цветов) успешно применялись для лечения психических заболеваний. Причём лидирующую позицию в области светолечения к началу двадцатого столетия занимала Российская Империя.

В начале шестидесятых годов появились первые лазерные медицинские устройства. Сегодня лазерные технологии применяются практически при любых заболеваниях.

лазерный технология излучение биоткань

Физические основы применения лазерной техники в медицине

Принцип действия лазера

Основой лазеров служит явление индуцированного излучения, существование которого было постулировано А. Эйнштейном в 1916 г. В квантовых системах, обладающих дискретными уровнями энергии, существуют три типа переходов между энергетическими состояниями: индуцированные переходы, спонтанные переходы и безызлучательные релаксационные переходы. Свойства индуцированного излучения определяют когерентность излучения и усиления в квантовой электронике. Спонтанное излучение обусловливает наличие шумов, служит затравочным толчком в процессе усиления и возбуждения колебаний и вместе с безызлучательными релаксационными переходами играет важную роль при получении и удержании термодинамически неравновесного излучающего состояния.

При индуцированных переходах квантовая система может переводиться из одного энергетического состояния в другое как с поглощением энергии электромагнитного поля (переход с нижнего энергетического уровня на верхний), так и с излучением электромагнитной энергии (переход с верхнего уровня на нижний).

Свет распространяется в виде электромагнитной волны, в то время как энергия при испускании излучения и поглощении сконцентрирована в световых квантах, при этом при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом, как было показано Эйнштейном в 1917 г., наряду с поглощением и спонтанным излучением возникает вынужденное (индуцированное) излучение, которое образует основу для разработки лазеров.

Усиление электромагнитных волн за счет вынужденного излучения или инициирование самовозбуждающихся колебаний электромагнитного излучения в диапазоне сантиметровых волн и тем самым создание прибора, названного мазером (microwave amplification by stimulated emission of radiation), было реализовано в 1954 г. По предложению (1958 г.) распространить этот принцип усиления на значительно более короткие световые волны в 1960 г. был разработан первый лазер (light amplification by stimulated emission of radiation).

Лазер является источником света, с помощью которого может быть получено когерентное электромагнитное излучение, которое известно нам из радиотехники и техники сверхвысоких частот, а также в коротковолновой, в особенности инфракрасной и видимой, областях спектра.