БП_отзыв на диссертацию_Вед_орг (1103317)
Текст из файла
"УТВЕРЖДАЮ"Проректор по науке и инновациямФедеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегопрофессиональногообразования“Национальныйисследовательскийтехнологический университет «МИСиС»,д.т.н.__________________________М.Р. Филонов«16» ноября 2015 г.ОТЗЫВведущей организации на диссертационную работу Великовского Дмитрия Юрьевичана тему «Кристаллы семейства калий-редкоземельных вольфраматов как материалыдля акустооптики», представленную на соискание ученой степени кандидата физикоматематическихнаукпоспециальности01.04.01-«Приборыиметодыэкспериментальной физики»Явление дифракции света на ультразвуковых волнах широко используется вакустооптических (АО) устройствах управления электромагнитным излучением.
В качествесреды, в которой происходит АО-взаимодействие, как правило используются материалы сопределенной совокупностью свойств, среди которых на первом месте обычно стоит высокаяэффективность АО-дифракции. Наиболее широко распространены АО-устройства на основеоптически анизотропных материалов – двулучепреломляющих кристаллов. В ряде задачлазерной техники выдвигаются особые требования к АО-материалам, заключающиеся ввысокой лучевой стойкости.
Типичным материалом, используемым в затворах для мощныхлазеров, является кристаллический кварц α-SiO2, обладающий достаточно низкойэффективностью.Диссертантом проведено исследование АО-свойств известных лазерных кристалловдвойных калий-редкоземельных вольфраматов. Эти материалы освоены технологически,широко применяются в качестве активных сред твердотельных лазеров и оптическихусилителей и обладают высокой лучевой стойкостью. Диссертантом было обнаружено, чтосемейство кристаллов с общей формулой KRE(WO4)2, где RE – редкоземельный элемент (Gd,1Yb, Lu), обладают также значительной величиной АО-качества, на порядок превышающейхарактеристики кварца. Это показывает актуальность избранной темы.В работе проведен всесторонний анализ этих материалов с точки зрения ихперспективности для акустооптических применений.
В частности, впервые были определенызначения констант жесткости фотоупругих констант, изучены различные вариантыпостроения АО-модуляторов и дефлекторов на их основе и выбраны перспективныеконфигурации этих устройств. Оптическая двуосность рассмотренных в диссертационнойработе материалов позволяет создавать на их основе новые виды АО-устройств, которыенереализуемы в одноосных кристаллах, как правило, используемых в акустооптике.Предложен однокоординатный дефлектор со значительной полосой перестройки и большойугловой апертурой. Разработан и исследован АО-модулятор неполяризованного излучения свысокой лучевой стойкостью, показавший близкую к 100% эффективность дифракции.Вышеизложенноехарактеризуетнаучнуювысокуюновизнуполученныхавторомрезультатов.Высокая лучевая стойкость исследованных материалов позволить использовать их втех областях акустооптики, где в настоящее время используется кристаллический кварц.Полученные результаты показывают, что кристаллы редкоземельных вольфраматовKGd(WO4)2, KYb(WO4)2 и KLu(WO4)2 по величине коэффициента акустооптическогокачества на порядок и более превосходят SiO2.
Представляется реальным, что исследованныедиссертантом кристаллы могут в ближайшее время наряду с кварцем занять место средиширокоиспользуемыхакустооптическихматериалов,чтообуславливаетвысокуюпрактическую значимость работы. Исследование и практическое применение оптическидвуосных кристаллов, проведенное диссертантом, вносит существенный вклад в развитиеАО-приборостроения.Диссертация изложена на 109 страницах, содержит введение, 3 главы и заключение, 1приложение,27рисунков,13таблиц.Списоклитературынасчитывает111библиографических ссылок.Первая глава диссертации посвящена определениюупругиххарактеристикисследуемых кристаллов.
Исследованные монокристаллы редкоземельных вольфраматовKGd(WO4)2, KYb(WO4)2 и KLu(WO4)2 имеют моноклинную элементарную ячейку, относятсяк кристаллографическому классу 2/m и характеризуются оптической двуосностью. Скоростизвука определены фазово-импульсным методом, широко используемом для подобныхисследований. Были определены скорости распространения упругих волн с разнымиполяризациями для некоторых заранее выбранных направлений. По измеренным скоростямпутем решения обратной задачи акустики были найдены значения компонент тензора2упругости материала. Совокупность измеренных скоростей распространения звука ввыбранных направлениях позволила однозначно определить значения всех значимыхконстант жесткости каждого из трех исследованных материалов – кристаллов KGd(WO4)2,KYb(WO4)2 и KLu(WO4)2.
Выполнение этих исследований потребовало большого объемаэкспериментальной работы. Значения скоростей определены с погрешностью порядка 0,1 %,что гарантирует достоверность полученных результатов. В ходе работы предложена,апробирована и аттестована методика ГСССД №214 «Экспериментального определенияупругиххарактеристиклазерныхкристалловмоноклиннойсингониидлязадачакустооптики».
Также было проведено моделирование обратной поверхности фазовыхскоростей для изученных материалов и построены сечения в пяти плоскостях, наиболееинтересных с точки зрения практического применения. Осуществлена визуализацияповерхности медленности для кристаллов гадолиниевого KGd(WO4)2 и лютециевогоKLu(WO4)2 вольфраматов методом дифракции Шеффера-Бергмана и показано совпадениетеоретически рассчитанной картины с наблюдавшейся. Проведенная работа весьматрудоемка и требует учета особенностей, присущих материалам кристаллографическогокласса 2/m.Упруго-оптическим свойствам кристаллов KRE(WO4)2 посвящена вторая глава.Проведено измерение коэффициентов акустооптического качества изотропной дифракции.Значение коэффициентов качества определены методом Диксона, что стандартно для такогорода задач.
Величины коэффициентов АО-качества оказались по порядку величин такими жекак в известных АО-кристаллах молибдата свинца или ниобата лития. Определены«изотропные» компоненты фотоупругого тензора, для чего была учтена оптическаяанизотропия и другие особенности кристаллов сингонии 2/m. В ходе исследований былапредложена, апробирована и аттестована методика ГСССД №225 «Экспериментальногоопределения фотоупругих характеристик лазерных кристаллов моноклинной сингонии длязадач акустооптики». Поскольку коэффициент АО-качества пропорционален квадратуэффективной фотоупругой константы, вопрос о положительном или отрицательном значенииконстанты был решен из дополнительных априорных соображений.
Знаки некоторыхконстант желательно подтвердить с помощью дополнительного исследования, основанногона методе статической деформации. К сожалению, в работе были измерены не всефотоупругие константы кристаллов семейства KRE(WO4)2. В частности, никак не затронутапроблемаопределенияфотоупругихкоэффициентов,определяющихэффективностьанизотропной дифракции, хотя в заключительной главе диссертации и предлагаетсягеометрия коллинеарного АО-фильтра, использующего данный тип дифракции. Тем неменее, особенности изотропной дифракции света для кристаллов KGd(WO4)2, KYb(WO4)2 и3KLu(WO4)2 определены впервые, и полученных данных достаточно для созданияакустооптических устройств на этих материалах.Третья глава посвящена акустооптическим устройствам на кристаллах семействадвойных калий-редкоземельных вольфраматов KRE(WO4)2 и является логичным следствиемработы, описанной в предыдущих главах диссертации.
Был предложен, разработан и созданАО-модулятор на кристалле калий-гадолиниевого вольфрамата, показавший близкую к 100%эффективность модуляции. Теоретически рассчитаны некоторые характеристики дефлекторана калий-лютециевом вольфрамате KLu(WO4)2 и коллинеарного фильтра на калийитербиевом вольфрамате KYb(WO4)2, а также даны оценки характеристик комбинированноголазерного элемента, совмещенного с модулятором добротности.ПрактическийинтереспредставляетноваяразновидностьАО-модуляторанеполяризованного излучения на кристалле KGd(WO4)2.
Выбранная геометрия дифракциилазерного луча позволяет одновременно модулировать обе поляризации лазерного излученияс одинаковой эффективностью. Проведено экспериментальное исследование модулятора. ПоэффективностидифракциимодуляторнаKGd(WO4)2примерновтроеуступаетсуществующим устройствам на кристалле парателлурита TeO2, которые используютдифракцию на продольной моде ультразвука. Благодаря высокой лучевой стойкости,разработанное устройство способно заменить АО-модуляторы на кварце, используемыесейчас в твердотельных лазерах в качестве акустооптических затворов.
Причем модулятор наKGd(WO4)2 требует на порядок меньшую управляющую мощность, подаваемую напъезопреобразователь, что позволит отказаться от жидкостного охлаждения АО-ячейки иупростит конструкцию лазера.ПроведеныоценкиразличныхвариантовгеометрииколлинеарногоАО-взаимодействия в кристаллах семейства KRE(WO4)2 с точки зрения спектральногоразрешения. На основании проведенного анализа предложен коллинеарный фильтр накристалле калий-иттербиевом вольфрамате KYb(WO4)2, обеспечивающий наилучшееспектральное разрешение из рассмотренных вариантов.Благодаря сочетанию лазерных и акустооптических свойств одновременно в каждомиз рассмотренных материалов семейства KRE(WO4)2 открываются возможности объединитьфункции генерации излучения и модуляции добротности лазера в одном функциональномэлементе.
Применение акустических волн для модуляции параметров активной средылазеров известно ранее. Например, существуют работы по внутрирезонаторной модуляцииволоконных лазеров (M. Delgado-Pinar et al. // Appl. Phys. Lett.– V. 90.– P. 171110.– 2007) иполупроводниковых лазеров на гетероструктурах (Л.А. Кулакова и др. // ЖЭТФ.– Т. 104.– С.790.– 2007).Однако для твердотельных лазеров на кристалле калий-лютециевого4вольфрамата KLu(WO4)2, сочетание функций генерации излучения и модуляции добротностилазера в одном функциональном элементе предложено впервые.Положения, выносимые на защиту, выводы и рекомендации, сформулированные вработе, логически обоснованы. Результаты апробированы на десяти международныхнаучных конференциях и в двух депонированных рукописях.
Основополагающие результатыдиссертационнойработыполученыиспользованнымиэкспериментальнымивпервые,ихметодиками.достоверностьОсновнойобусловленаматериалработыпредставлен 15 публикациях, в том числе в четырех публикациях в рецензируемых журналахсписка ВАК, в том числе в журнале Ultrasonics с импакт-фактором IF = 1.942 (2014). Вработе даны конкретные рекомендации по использованию результатов работы выводовдиссертации в акустооптических устройствах для лазерной техники.Структура и содержание диссертации отличаются от общепринятых, например,отсутствует литературный обзор в виде отдельной главы.
Фактически, литературный обзорпроведен отдельно в каждой из глав диссертации. Изложение материала отличаетсязавершенностью, а последовательность изложения материала логична.Недостатки в содержании и оформлении диссертации1.В тексте диссертации присутствует значительное количество грамматических ошибоки опечаток, в частности несогласованные окончания, ошибочное раздельноенаписание слов, ошибки пунктуации.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
