Процессы генерации в движущихся лазерно-активных средах и возможности управления динамическими режимами работы лазеров (1097847), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Данные диагностики потока позволяют целенаправленно выбирать режимработы лазера и оптимизировать параметры резонатора.2. Разработан и реализован способ создания активной среды СО2 лазера с экстремально высокой степенью колебательной неравновесности и глубоким охлаждением газа (отношение колебательной и газовой температур T2 / T ~10).
По спектральными энергетическим характеристикам длинноволновых лазерных переходов в системеуровней связанных мод проведена комплексная диагностика такой среды, определеныколебательная и газовая температуры, населенности колебательных уровней. Экспериментально исследована одновременная генерация на переходах с λ=10,6 и 18,4 мкмв условиях, когда межмодовый переход с λ=10,6 мкм производит накачку связанныхмод через общий нижний уровень 1000. Показано, что благодаря высокой скорости ко-35лебательного обмена в системе ангармонических уровней связанных мод поглощениеимпульса резонансного излучения с λ=18,4 мкм молекулами СО2 сопровождается значительным эффектом нестационарного кинетического охлаждения газа.3. Показано, что в неустойчивом резонаторе быстропроточного лазера существует несколько различных механизмов возбуждения автоколебаний. Соответствующиеим моды возмущений классифицированы как релаксационные, краевые пролетные ивнутренние пролетные.
Эти моды существенно различаются по частотам, инкрементам и пространственной структуре.4. Исследовано взаимодействие мод разных типов, которое проявляется в искажениях их пространственных структур, в затягивании и захвате частот, изменениивеличин инкрементов. Возникающие при взаимодействии моды смешанного типа могут обладать значительно более высокими инкрементами. Подобные типы мод возмущений существуют и в системе неустойчивый резонатор - многопроходный усилитель,причем параметры усилителя и протяженность промежуточной зоны существенновлияют на частоты и инкременты мод.5.
Предложена простая аналитическая модель автоколебательной неустойчивости, позволяющая рассчитать частоты и инкременты мод возмущений и их пространственную структуру по характеристикам стационарной генерации, а также количественно описать эффекты взаимодействия мод различных типов.6. Обнаружено, что раскачка автоколебаний в области неустойчивости приводит к разнообразной динамике нестационарной генерации в установившемся насыщенном режиме, включая как регулярную импульсно-периодическую генерацию разных видов, так и хаотическую генерацию.
Хаос в БПЛ характеризуется специфическим сценарием его развития, в процессе которого происходит перестройка хаотического аттрактора с изменением его размерности, причем вследствие захвата частотныхкомпонент Фурье-спектра внутри области хаоса может появляться участок с регулярной динамикой.7. Разработаны физические основы новых методов управления динамическимирежимами генерации БПЛ, использующих явления неустойчивости стационарной генерации.
В рассмотренных оптических резонаторных системах (неустойчивый резонатор с неоднородным возбуждением или с неоднородными потерями, два последовательно расположенных неустойчивых резонатора, различные системы генераторусилитель) путем изменения управляющих параметров можно стабилизировать ста-36ционарную генерацию или получать различные автомодуляционные режимы и эффективно управлять их характеристиками в интересах практических применений.Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:1.
Баканов Д.Г., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Газодинамический лазер с нагревом рабочего вещества импульсным электродуговым разрядом. //Письма в ЖТФ, 1976,т.2, вып.4, с.145-151.2. Баканов Д.Г., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Применение комбинационногорассеяния света для определения колебательных заселенностей уровней азота в неравновесном газодинамическом потоке. //Вестник Московского университета, Сер.3 - физика, астрономия, 1979, т.20, N 2, с. 46-52.3. Баканов Д.Г., Одинцов А.И., Федосеев А.И.
Оптимизация резонатора газодинамического лазера. //Квантовая электроника, 1979, т.6, N 5, с.1019-1026.4. Королев Ф.А., Баканов Д.Г., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Экспериментальное исследование характеристик газодинамического СО2 лазера смесительного типа.//Вестник Московского университета. Сер.3 - физика, астрономия, 1980, т.21 N 5, с.36-43.5. Баканов Д.Г., Одинцов А.И., Федосеев А.И.
Способ измерения скорости газового потока. //Авторское свидетельство СССР N 795177 от 8.09.80.6. Баканов Д.Г., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Насыщение усиления в движущейся активной среде. //Журнал прикладной спектроскопии 1981, т. 34, вып.4, с. 630635.7. Баканов Д.Г., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Расчет оптимальных пара метроврезонатора газодинамического лазера по заданным характеристикам потока.
//ВестникМосковского университета, сер.3 - физика, астрономия, 1981, т.22 N 6, с. 13-17.8. Баканов Д.Г., Веденеев А.А., Волков А.И., Демин А.И., Кудрявцев Е.М.,Одинцов А.И., Федосеев А.И. Генерация на длине волны18,4 мкм в газодинамическомСО2 лазере с электродуговым нагревом. //Квантовая электроника, 1981, т.8, N 6,с.1312-1315.9. Баканов Д.Г., Инфимовская А.А., Корниенко Л.С., Одинцов А.И., ПрохоровА.М., Федосеев А.И.
Генерация в диапазоне длин волн 16,8 - 17,2 мкм в газодинамическом СО2 лазере. //Письма в ЖТФ, 1981, т.7, вып. 13, с.802-805.3710. Bakanov D.G., Demin A.I., Fedoseev A.I. Koudriavtsev E.M., OdintsovA.I.,Volkov A.Yu. Laser action on the transition 18.4 μm in various GDL mixtures. //Appl.Phys., 1982, v.B-28, N 2, p.288-291.11.
Федосеев А.И., Фоменко Л.А. Особенности поглошения излучения напереходах между уровнями спаренных мод СО2//В сб. Кинетические игазодинамические процессы в неравновесных средах. Под ред. А.М.Прохорова. Изд.во МГУ, 1982, с.38-39.12.БакановД.Г.,КорниенкоЛ.С.,ОдинцовА.И.,ФедосеевА.И.Одновременная квазистационарная генерация на переходах 10,6 и 18,4 мкм вгазодинамическом СО2 лазере. //Журнал прикладной спектроскопии1982, т. 37, вып.2,с.233-238.13. Баканов Д.Г., Веденеев А.А., Волков А.Ю., Демин А.И., Кудрявцев Е.М.,Одинцов А.И., Федосеев А.И. Способ получения лазерной генерации и устройство дляего осуществления. //Авторское свидетельство СССР N 959594 от 14.05.82.14.
Баканов Д.Г., Куликов А.О., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Генерация напереходах между высоколежащими уровнями симметричной и деформационной модмолекулы СО2 //Письма в ЖТФ, 1983, с.273-27715. Исламов Р.Ш., Конев Ю.Б., Куликов А.О., Одинцов А.И., Федосеев А.И.,Шарков В.Ф., Энергетические характеристики ГДЛ на переходах между уровнямисимметричной и деформационной мод молекулы СО2. //Квантовая электроника, 1984,т.11, №3, с. 551-559.16.
Одинцов А.И., Федосеев А.И., Фоменко Л.А. Кинетическое охлаждение газапри оптической накачке связанных мод СО2. //Журнал прикладной спектроскопии,1985, т.42, N 3, с.383-38917. Одинцов А.И., Федосеев А.И., Фоменко Л.А. Численный анализколебательной кинетики связанных мод СО2. //Вестник МГУ, сер. 3 - физика,астрономия, 1986, т. 27, № 4, с. 66-71.18. Одинцов А.И., Федосеев А.И., Фоменко Л.А.
Оптимизация условий съемаэнергии в СО2 ГДЛ на связанных модах. //Квантовая электроника, 1988, т.15, №5,с.915-92119. Баканов Д.Г., Иванова О.Ю., Куликов А.О., Одинцов А.И., Федосеев А.И.Спектр длинноволновой генерации газодинамического СО2 лазера. //Журналприкладной спектроскопии, 1987, т.46, N 2, с.218-2253820. Иванова О.Ю., Кутузов О.А.., Одинцов А.И., Федосеев А.И., Шульга А.Г.Определение населенностей колебательных уровней и температуры газа по коэффициентам усиления переходов СО2-ГДЛ на связанных модах. //Журнал прикладнойспектроскопии, 1990, т.52, №6, с.949-954.21.
Баранов А.Н., Иванова О.Ю., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Определениенаселенностей рабочих уровней в длинноволновом СО2-ГДЛ с модуляцией добротности. //Вестник Московского Университета, сер. 3 - физика, астрономия, 1991, т.32, №3,с.62-66.22. Баранов А.Н., Николаева О.Ю., Одинцов А.И., Федосеев А.И. Автомодуляционный режим генерации в лазерах с поперечной прокачкой рабочего вещества.//Квантовая электроника, 1993, т.20, №6, с.589-593,.23.
Баранов А.Н., Николаева О.Ю., Одинцов А.И., Туркин Н.Г., Федосеев А.И.Способ получения импульсно-периодического лазерного излучения. //Российский патент № 2019016 от 20.03.91, бюллетень «Изобретения. Полезные модели», 1994, №16,дата публикации 30.08.94.24. Баранов А.Н., Николаева О.Ю., Одинцов А.И., Туркин Н.Г., Федосеев А.И.Импульсно-периодический лазер с прокачкой рабочей среды. //Российский патент №2019017 от 20.03.91, бюллетень «Изобретения. Полезные модели», 1994, №16, датапубликации 30.08.94.25. Николаева О.Ю., Одинцов А.И., Федосеев А.И., Федянович А.В.
Автомодулированная генерация быстропроточных лазеров с неустойчивым резонатором.//Оптика и спектроскопия, 1995, т.78, №5, с.837-841.26. O.Y.Nikolaeva, A.I.Odintsov, A.I.Fedoseev, A.V.Fedjanovich Resonator systemsproviding self-pulsing oscillations in fast flow gas lasers. //Proceedings of SPIE, 1996, v.2713, pp. 67-72.27. Мушенков А.В., Одинцов А.И., Саркаров, Н.Э., Федосеев А.И., ФедяновичА.В. Динамика генерации быстропроточного лазера с неоднородным возбуждениемактивной среды в неустойчивом резонаторе. // Квантовая электроника, 1997, т. 24, №5, с.431 – 435.28.