Отзыв ведущей организации (Оптическая интерферометрия кварцевого волоконного световода легированного редкоземельными ионами в условиях генерации лазерного излучения)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ Й НАУКИРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ«УТВЕРЖДАЮ»ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«Национальныйисследовательский ядерныйуниверситет «МИФИ»(нияу МИФИ)Ректор НИЯУ МИФИ,докт‚щ.,о " " W vук,профессорСтриханов7ря 2016 г.Каширское шоссе,д.31, г. Москва, 115409Тел. (499) 324-87-6б, факс (499) 324-21-11http://www.mephi.ruо 3 1ЧхоНа Nе'~дпппгiг.отОТЗЫВ ВЕДУЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИна диссертацию Гайнова Владимира Владимировича«ОПТИЧЕСКАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ КВАРЦЕВОГОВОЛОКОННОГО СВЕТОВОДА ЛЕГИРОВАННОГОРЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ИОНАМИ В УСЛОВИЯХ ГЕНЕРАЦИИЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ»,представленной на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальностям01.04.21-«Лазерная физика»Актуальность темы.Мощные волоконные лазеры и усилители на сегодняшний день нашлиширокое применение в лазерных системах по обработке различных материаловЗначительный прогресс в достижении большой оптической мощности такихисточников, наблюдающийся в последнее время, связан с оптимизациейпараметров активных световодов, направленных, в основном, на подавлениенелинейных эффектов.

При этом основного технологического преимуществаактивных волоконных сред, а именно большого соотношения площадиповерхности к объёму, обеспечивающему малость термооптических искаженийв лазерном излучении по сравнению с объёмными аналогами, на сегодняшнийдень оказывается недостаточно для защиты лазеров и усилителей ототрицательных последствий перегрева. Возникает необходимость в разработкеновых методов теплоотвода и контроля состояния активной среды волоконного1лазера в условиях мощной лазерной генерации, что и является основнымпредметом исследования в диссертационной работе Гайнова В.В.

Созданиеуниверсального метода оценки тепловых параметров активной средыволоконного лазера и искажения профиля показателя преломления световодовпри мощной оптической накачке и усилении лазерного излучения, безусловно,является важной научной и практической задачей.Структура и содержание работыДиссертационная работа Гайнова В.В. посвящена интерферометрическомуисследованию отклика активного световода на воздействие оптической накачкис целью возможной реализации метода измерения температуры и исследованиятепловых эффектов в мощных волоконных лазерах.

Данный метод широкораспространён в физике и технологии объёмных активных сред мощныхтвердотельных лазеров, но при реализациивволоконном вариантенаталкивается на ряд трудностей, вызванных геометрическими параметрамиактивной среды. Высокая чувствительность протяжённых активных волокон квнешним механическим и тепловым воздействиям приводит к необходимостиреализации нетривиальных интерферометрическим схем с использованиемразличных способов стабилизации и гетеродинного приёма.

Помимо тепловоговклада в изменение показателя преломления в экспериментах с оптическойнакачкой также необходимо учитывать вклад электронной резонанснойнелинейности вызванной изменением населённости энергетических уровнейактивных ионов.ВсеэтизадачидиссертационнойбылиуспешнорешеныВ.В.работе, а методология реализацииГайновымвегоинтерферометрииактивных волокон в условиях лазерной генерации подробно описана в текстедиссертации. Полученные в работе количественные величины вкладовразличных механизмов позволяют с высокой долей уверенности утверждать оприменимости интерференционного метода для исследования тепловыхэффектов в активных световодах.Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения,списка публикаций, списка цитированной литературы, списков сокращений,иллюстраций и таблиц.Введенииобосновываетсяактуальностьтемыдиссертации,формулируются цели работы, излагаются положения, выносимые на защиту,обосновываются научная новизна и практическая ценность полученныхрезультатов.В первой главе, посвящённой обзору литературы по тематикеисследований, приведено описание современного уровня технологии мощныхволоконных лазеров и усилителей, а также методов измерения температуры итепловых искажений волнового фронта лазерного излучения в активных средахтвердотельных и волоконных лазеров.Втораяглавапосвященаизложениюэкспериментальногометоданепосредственно применяемого в диссертационной работе.

Проводится анализработыдвухоригинальныхинтерферометрическихсхемнаосновеинтерферометров Маха-Цандера и Майкельсона, а также описание процессакалибровки.В третьей главе изложены результаты измерений температуры в условияхстационарной лазерной генерации. На основе сравнения с численной модельюопределяются величины параметров тепловой задачи, в первую очередь,величины эффективного коэффициента теплообмена.Четвёртая глава посвящена экспериментальному и теоретическомуанализу вклада электронного механизма изменения показателя преломления вданных измерениях. Отдельно автором предложен более общий случайприменения интерференционного метода для исследования кинетики переносаэлектронных возбуждений, в том числе и в безызлучательных процессах, вактивных средах твердотельных лазеров на основе электронного механизма.Данный метод обладает рядом технологических преимуществ по сравнению страдиционной кинетической лазерной спектроскопией в активных средахволоконной геометрии.В заключении диссертации сформулированы основные результаты работы.3Новизнаисследованийипрактическаязначимостьполученныхрезультатов определяется тем,что в диссертации:- Впервые выполнено измерение средней температуры в сердцевинеактивного световода в условиях лазерной генерации;- Получены зависимости эффективного коэффициента теплообмена отразности температуры волокна и окружающей среды;- Экспериментально разделён вклад электронного и теплового механизмовизменения показателя преломления при оптической накачке активногосветовода;- Предложена интерферометрическая методика для исследования процессовбезызлучательного переноса возбуждения в активных средах твердотельныхи волоконных лазеров.Достоверностьполученныхрезультатовподкрепляетсячисленныммоделированием на основе известных физико-математических моделей.Основныерезультатырассматриваемойдиссертационнойработыдокладывались на международных научных конференциях и опубликованы вряде ведущих отечественных и зарубежных журналов.По представленной диссертационной работе следует сделать некоторыезамечания:1.

В обзоре методов измерений температуры в волокнах не описаныимеющие широкое распространение распределённые датчики температуры наоснове наблюдения антистоксовой компоненты комбинационного рассеяния,работающие по принципу рефлектометра.2. В работе не обосновано объяснение природы флуктуаций, наблюдаемых вэксперименте с интерферометром Майкельсона и заметном на графиках рис.З.15(а) и 3.2 1, влиянием температуры окружающей среды.3. Результаты измерения зависимости температуры разогрева представленыв разделе 3.2 в зависимости от поглощённой мощности накачки, в то время как4в разделе 3.3 - от вводимой мощности накачки, которая в общем случаеотличается.4.

На стр. 61 отсутствует рисунок цепи управления токами лазеров накачки,о которой сообщает автор.Отмеченныезамечаниядиссертации, котораянеявляетсяснижаютценностизаконченнойрассматриваемойнаучно-квалификационнойработой, содержащей существенные признаки научной новизны, и оцениваетсяв целом положительно.Соответствие диссертации указанной специальности.ВдиссертационнойработеГайноваВладимираВладимировичапредставлены результаты исследований по разработке интерферометрическогометода измерения температуры активной среды волоконного лазера.

На основеэкспериментального анализа вклада различных физических механизмовизменения показателя преломления при оптической накачке выполненообоснование применимости методики. Оценка адекватности результатовэксперимента и определение численных значений феноменологическихпараметров выполнено с помощью численного моделирования на основескоростных уравнений и уравнения теплопроводности, применяемых прианализе аналогичных явлений в объёмных твердотельных лазерных средах.Таким образом, диссертационная работа Гайнова Владимира Владимировича натему «Оптическая интерферометрия кварцевого волоконного световодалегированного редкоземельными ионами в условиях генерации лазерногоизлучения» соответствует специальности 01.04.21 - «Лазерная физика»С прикладной точки зрения, результаты могут быть использованы как длянепосредственного применения в датчиках температуры, так и в качествевспомогательного устройства для неразрушающего контроля параметровактивной среды в условиях лазерной генерации, а также при проектированииконечных устройств на основе анализа параметров тепловой задачи,5оцениваемых с помощью представленной методики.Соответствие содержания автореферата содержанию диссертации.Содержание автореферата соответствует содержанию диссертационнойработы.Основныематериалыдиссертационнойработы, выводыирекомендации отражены в автореферате.ЗаключениеВ целом диссертация представляет законченную научно-исследовательскуюработу на тему с высокой степенью актуальности.

Работа отвечает критериям«Положения о порядке присуждения учёных степеней», предъявляемым ВАК ккандидатским диссертациям, а её автор Гайнов Владимир Владимировичзаслуживает присуждения учёной степени кандидата физико-математическихнаук по специальности 01.04.21 Лазерная физика.Отзыв составлен профессором кафедры «Лазерная физика» НИЯУ МИФИ,д.ф.-м.н.А.П.Кузнецовымпослеознакомлениясдиссертациейиавторефератом, а также на основании доклада Гайнова В.В.

на научномсеминаре кафедры «Лазерная физика» НИЯУ МИФИ.Отзыв обсужден и принят на заседании кафедры "Лазерная физика" НИЯУМИФИ (протокол З 10 от 21 декабря 2016 г.).Отзыв составилд.ф.-м.н., профессор кафедры "Лазерная физика"/4/А.П. КузнецовЗаведующий кафедрой "Лазерная физика"Н.Н. Евтихиевд.ф.-м.н., профессорПредседатель Совета по аттестации и подготовкенаучно-педагогических кадров НИЯУ МИФИд.ф.-м.н., профессор/1Н.А. Кудряшов6.