Лазеры, разработанные в ИОА СО РАН (обзор) (2021)
Приведены результаты исследований по разработке первых электроразрядных лазеров на активных средах N2, CO2, Cu, CuBr и эксимерных молекулах в Институте оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН. В нем был создан один из первых в мире Сu-лазер с импульсным получением паров меди за счет взрыва проводников и поперечным разрядом возбуждения. Для медного лазера были получены рекордные удельные параметры генерации, почти равные предельным: энергия излучения 2,4 Дж/л, пиковая мощность 120 МВт/л с КПД равным 0,16 %. Для СuBr-лазера, работающего в частотном режиме, впервые была получена средняя мощность излучения более 100 Вт. В режиме сдвоенных импульсных возбуждения были найдены условия, ограничивающие рост КПД СuBr-лазера. Для него был получен рекордный КПД, равный 2,7 %. Впервые был разработан азотный лазер с максимальным КПД, равным 0,27 %, с энергией 0,8 мДж, пиковой мощностью 160 кВт. Впервые был разработан миниатюрный XeCl-лазер с продольным разрядом возбуждения, который работал как с буферными газами He, Ne и Ar, так и без них.
The results of research on the development of the first electric discharge lasers on active media N2, CO2, Cu, CuBr and excimer molecules at the Institute of Atmospheric Optics named after V. E. Zueva SB RAS are given. It created one of the world’s first Cu-lasers with a pulse production of copper vapors due to the explosion of con-ductors and a transverse excitation discharge. For a copper laser, record specific generation parameters were obtained almost equal to the limit: radiation energy 2.4 J/l, peak power 120 MW/l with an efficiency of 0.16 %. For the CuBr laser operating in frequency mode, for the first time, an average radiation power of more than 100 W was obtained. In the dual pulse excitation mode, conditions were found that limit the growth of the efficiency of the CuBr laser. For him, a record efficiency of 2.7 % was ob-tained. For the first time, a nitrogen laser was developed with a maximum efficiency of 0.27 % with an energy of 0.8 mJ, a peak power of 160 kW. For the first time, a miniature XeCl laser with a longitudinal excitation discharge was developed, which worked both with and without buffer gases He, Ne and Ar.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- УДК
- 535. Оптика
- Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2021-9-5-417-429
- eLIBRARY ID
- 47159084
После первых работ по исследованию генерации на He-Ne, N2, CO2, Cu, Eu и эксимерных молекулах сотрудниками ИОА СО РАН в Лабораториях флуоресцентных методов исследования и квантовой электроники были продолжены детальные исследования этих и многих других лазерных сред, преобразование излучения и создание лабораторных образцов лазеров, которые используются в настоящее время.
В 1995 г. В. Е. Зуевым был сделан исторический обзор за 25 лет развития научных направлений и достижений сотрудниками Института [65]. С 1998 г. по 2018 г. Институтом руководил д.ф.-м.н. Г. Г. Матвиенко, а с 2018 г. руководит д.ф.-м.н. И. В. Пташник, которые успешно поддерживали и поддерживают основные принципы его развития, заложенные В. Е. Зуевым. За последние десятилетия мощным стимулом развития атмосферной оптики стало использование лазеров с их уникальными свойствами и широкими возможностями для практики. Обеспечено применение лазеров в системах дистанционного зондирования параметров атмосферы с рекордно высоким временным и пространственным разрешением, в работающих в атмосфере системах связи, локации, дальнометрирования, навигации и передачи информации. Эти применения обусловили формирование соответствующих требований перехода от классической к современной атмосферной оптике как в фундаментальных исследованиях (фемтосекундная атмосферная оптика), так и при создании соответствующей технической базы. В последние годы в связи с необходимостью совершенствования моделей погоды и климата, учитывающих постоянно растущую антропогенную нагрузку на атмосферу планеты, возросла роль комплексных атмосферно-оптических исследований. В настоящее время основными научными направлениями Института являются следующие задачи.
-
Актуальные проблемы оптики и лазерной физики, в том числе атмосферная оптика и спектроскопия, распространение оптического излучения в атмосфере, исследование процессов, определяющих оптическое состояние атмосферы, оптико-электронные системы и процессы, определяющие радиационный режим и климат Земли.
-
Физические и химические процессы в атмосфере и на поверхности Земли, механизмы формирования и изменения климата, в том числе оптически значимые составляющие атмосферы и процессы, определяющие радиационный режим и климат Земли.
Список литературы
- Макушкин Ю. С., Майер Г. В., Янчарина А. М. Современные проблемы оптики и спектроскопии. – Томск: Изд. ТГУ, 2001.
- Солдатов А. Н., Янчарина А. М. // Известия вузов. Физика. 1999. № 8. С. 4.
- Месяц Г. А. Исследование по генерации мощных наносекундных импульсов. Дис. …д.т.н. Томск: ТПИ, 1966. – 292 с.
- Ковальчук Б. М., Кремнев В. В., Месяц Г. А. // Докл. АН СССР. 1970. Т. 191. № 1. С. 76.
- Тарасенко В. Ф., Курбатов Ю. А. // ПТЭ. 1973. № 1. С. 182.
- Федоров А. И. Разработка и исследования СО2-лазера с поперечным возбуждением. Дипломная работа. Томск. ПТИ. ИОА СО АН СССР. 1972. – 67 с.
- Федоров А. И. Импульсные газовые лазеры, возбуждаемые самостоятельным разрядом с автоматической УФ-предионизацией. Дис… д.ф.-м.н. ИЛФ СО РАН. Новосибирск, 2002. – 313 с.
- Тарасенко В. Ф., Федоров А. И., Бычков Ю. И. // Квантовая электроника. 1974. Т. 1. № 5. С. 1226.
- Лосев В. Ф., Тарасенко В. Ф., Федоров А. И. // ПТЭ. 1976. № 5. С. 213.
- Климкин В. М., Прокопьев В. Е., Монастырев С. С. // Письма в ЖЭТФ. 1974. Т. 20. Вып. 4. С. 251.
- Asmus J. F., Moncur N. K. // Appl. Phys. Lett. 1968. Vol. 13. № 11. P. 384.
- Исаков И. М., Леонов А. Г. // Письма в ЖТФ. 1976. Т. 2. Вып. 19. С. 865.
- Федоров А. И., Сергеенко В. П., Тарасенко В. Ф., Седой В. С. // Известия вузов. Физика. 1977. № 2. С. 135.
- Елецкий А. В., Земцов Ю. К., Родин А. В., Старостин А. И. // ДАН СССР. Физика. 1975. Т. 220. С. 318.
- Федоров А. И. // Письма в ЖТФ. 1994. Т. 20. Вып. 19. С. 6.
- Федоров А. И. // ЖТФ. 1996. Т. 66. Вып. 7. С. 115.
- Ражев А. М., Чуркин Д. С. // Письма в ЖЭТФ. 2007. Т. 86. Вып. 5–6. С. 479.
- Федоров А. И. // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. Вып. 20. С. 48.
- Бохан П. А., Щеглов В. Б. // Квантовая электроника. 1978. Т. 5. № 2. С. 381.
- Бохан П. А., Герасимов В. А., Соломонов В. И., Щеглов В. Б. // Квантовая электроника. 1978. Т. 5. № 2. С. 381.
- Бохан П. А. Эффективные газоразрядные лазеры на парах металлов. – Томск: Изд. ИОА СО АН СССР, 1978.
- Солдатов А. Н., Соломонов В. И. Газоразрядные лазеры на самоограниченных переходах в парах металлов. – Новосибирск: Изд. Наука, 1985.
- Бохан П. А., Колбычев Г. В. // Письма в ЖТФ. 1980. Т. 6. Вып. 7. С. 418.
- Бохан П. А., Колбычев Г. В. // ЖТФ. 1981. Т. 51. Вып. 9. С. 1823.
- Колбычев Г. В., Пташник И. В. // Письма в ЖТФ. 1985. Т. 11. Вып. 18. С. 1106.
- Колбычев Г. В., Пташник И. В. // ЖТФ. 1989. Т. 59. Вып. 9. С. 104.
- Колбычев Г. В., Колбычева П. Д., Заблудский О. Б. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6. № 3. С. 247.
- Колбычев Г. В. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6. № 6. С. 635.
- Колбычев Г. В., Колбычева П. Д. // Известия вузов. Физика. 2002. № 12. С. 79.
- Бохан П. А. Накачка газовых лазеров убегающими электронами, генерируемыми в открытом разряде. Энциклопедия низкотемпературной плаз-мы. – М.: Физматлит, 2005. Т. ХI. Гл. 4. С. 316.
- Бохан П. А., Гугин П. П., Закревский Д. Э. // Квантовая электроника. 2016. Т. 46. № 9. С. 782.
- Елаев В. Е., Лях Г. Д., Пеленков В. П. // Оптика атмосферы. 1989. Т. 2. № 11. С. 1228.
- Суханов В. Б., Федоров В. Ф., Губарев Ф. А., Троицкий В. О., Евтушенко Г. С. // Квантовая электроника. 2007. Т. 37. № 7. С. 603.
- Губарев Ф. А. Лазер на парах галогенидов металлов с накачкой емкостным разрядом. Дис. …к.ф.-м.н. – Томск. 2008. – 161 с.
- Губарев Ф. А., Шиянов Д. В., Суханов В. Б., Евтушенко Г. С. // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 11. С. 1003.
- Солдатов А. Н., Федоров В. Ф. // Известия вузов. Физика. 1983. Т. 26. № 9. С. 80.
- Шиянов Д. В. Лазер на парах бромида меди с высокой частотой следования импульсов. Дис. … к.ф.-м.н. – Томск. ИОА СО РАН, 2007. – 125 с.
- Нехорошев В. О., Федоров В. Ф., Евтушенко Г. С., Торгаев С. Н. // Квантовая электроника. 2012. Т. 42. № 10. С. 877.
- Солдатов А. Н. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6. № 6. С. 650.
- Губарев Ф. А., Федоров В. Ф., Шиянов Д. В., Федоров К. В., Евтушенко Г. С. // Квантовая электроника. 2016. Т. 46. № 1. С. 57.
- Земсков К. И., Исаев А. А., Петраш Г. Г., Казарян М. А. // Квантовая электроника. 1974. Т. 1. № 1. С. 14.
- Пасманик Г. А., Земсков К. И., Казарян М. А. Оптические системы с усилителями яркости. – Горький: ИПН АФ СССР, 1988. – 173 с.
- Евтушенко Г. С., Губарев Ф. А., Суханов В. Б., Шиянов Д. В., Торгаев С. Н. // Известия. Томск. ПУ. 2009. Т. 315. № 4. С. 141.
- Gubarev F. A., Troitskiy V. O., Sukhanov V. B., Trigub M. V. // Optics Commun. 2011. Vol. 284. № 10–11. P. 2565.
- Лябин Н. А. // Оптика атмосферы. 2000. Т. 13. № 3. С. 258.
- Суханов В. Б., Шиянов Д. В., Чернышев А. И. // Оптика атмосферы. 2000. Т. 13. № 11. С. 1053.
- Федоров А. И., Шиянов Д. В. // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43. Вып. 5. С. 10.
- Федоров А. И., Шиянов Д. В. // Успехи прикладной физики. 2017. Т. 5. №. 3. С. 288.
- Верховский В. С., Климкин В. М., Прокопьев В. Е., Федоров А. И., Тарасенко В. Ф., Соковиков В. Г. // Квантовая электроника. 1982. Т. 9. № 11. С. 2151.
- Климкин В. М., Прокопьев В. Е., Соковиков В. Г. // Оптика атмосферы и океана. 1993. Т. 6. № 6. С. 628.
- Климкин В. М., Соковиков В. Г. // Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10. № 11. С. 1306.
- Климкин В. М. Газоразрядные процессы в импульсных лазерах на парах металлов. Дис. …д.ф.-м.н. ИОА им. В. Е. Зуева СО РАН. Томск. 2004. – 236 с.
- Юдин Н. А., Климкин В. М., Прокопьев В. Е. // Квантовая электроника. 1999. Т. 28. № 3. С. 273.
- Федоров А. И., Тихомиров С. И., Жунусов Б. А. // Оптика атмосферы. 1989. Т. 2. № 9. С. 1003.
- Федоров А. И. // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7. № 1. С. 96.
- Очкин В. Н., Преображенский Н. Г., Соболев Н. Н., Шапарев Н. Я. // УФН. 1986. Т. 148. Вып. 3. С. 473.
- Федоров А. И. // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26. Вып. 26. С. 71.
- Басов Н. Г., Глотов Е. П., Данилычев В. А., Миланич А. И., Сорока А. М. // Письма в ЖТФ. 1979. Т. 5. Вып. 8. С. 449.
- Sato Y., Inoe M., Haruta K. // Appl. Phys. Lett. 1994. Vol. 64. № 6. P. 679.
- Федоров А. И. // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27. Вып. 24. С. 52.
- Федоров А. И. // Оптика атмосферы и океана. 2004. Т. 17. № 2–3. С. 183.
- Федоров А. И. // Письма в ЖТФ. 2005. Т. 31. Вып. 10. С. 88.
- Федоров А. И. Как это было…Воспоминания создателей отечественной лазерной техники. – Сб. статей. Ч. 2. – Москва: ЛАС, 2010. С. 181.
- Соковиков В. Г. Исследование процессов преобразования УФ-излучения в парах металлов. Дис. … к.ф.-м.н. ИОА СО РАН. Томск. 2013.
- Зуев В. Е. // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. № 1–2. С. 5.
- Yu. S. Makushkin, G. V. Mayer, and A. M. Yancharina, Modern problems of optics and spectroscopy (Ed. TGU, Tomsk, 2001) [in Russian].
- A. N. Soldatov and A. M. Yancharina, Izvestia of Universities. Physics, No. 8, 4 (1999).
- G. A Mesyats, Research on the generation of powerful nanosecond pulses (Dis. Doctor of Engineering, Tomsk. TPI. 1966) [in Russian].
- B. M. Kovalchuk, V. V. Kremnev, and G. A. Mesyats, Doklady Akademii Nauk SSSR 191 (1), 76 (1970).
- V. F. Tarasenko and Yu. A. Kurbatov, PTE, No. 1, 182 (1973).
- A. I. Fedorov, Development and research of a CO2 laser with transverse excitation, Thesis. PTI and IOA SB USSR AS, Tomsk. 1972.
- A. I. Fedorov, Pulsed gas lasers excited by independent discharge with automatic UV preionization (Dis. doctor of physics and mathematics sciences. ILF SB RAS. Novosibirsk. 2002) [in Russian].
- V. F. Tarasenko, A. I. Fedorov, and Yu. I. Bychkov, Sov. J. Quantum Electron. 1 (5), 1226 (1974).
- V. F. Losev, V. F. Tarasenko, and A. I. Fedorov, PTE, No. 5, 213 (1976).
- V. M. Klimkin, V. E. Prokopiev, and S. S. Monasteries, Technical Physics Letters 20 (4), 251 (1974).
- J. F Asmus and N. K. Moncur, Appl. Phys. Lett. 13 (11), 384 (1968).
- I. M. Isakov and A. G. Leonov, Technical Physics Letters 2 (19), 865 (1976).
- A. I. Fedorov, V. P. Sergeenko, V. F. Tarasenko, and V. S. Sedoy, News of Universities. Physics, No. 2, 135 (1977).
- A. V. Eletsky, Y. K. Zemtsov, A. V. Rodin, and A. I. Starostin, Doklady Akademii Nauk SSSR 220, 318 (1975).
- A. I. Fedorov, Technical Physics Letters 20 (19), 6 (1994).
- A. I. Fedorov, Technical Physics Letters 66 (7), 115 (1996).
- A. M. Razhev and D. S. Churkin, Experimental and Theoretical Physics Letters. 86 (5–6), 479 (2007).
- A. I. Fedorov, Technical Physics Letters 35 (20), 48 (2009).
- P. A. Bohan and V. B. Shcheglov, Sov. J. Quantum electron. 5 (2), 381 (1978).
- P. A. Bohan, V. A. Gerasimov, V. I. Solo-monov, and V. B. Shcheglov, Sov. J. Quantum electron 5 (2), 381 (1978).
- P. A. Bohan, Effective gas-discharge lasers on metal vapors (Tomsk. Prod. IOA SB of the USSR AS, 1978) [in Russian].
- A. N. Soldatov and V. I. Solomonov, Gasdischarge lasers on self-limited transitions in metal vapors (Novosibirsk. 1985; Nauka) [in Russian].
- P. A. Bohan and G. V. Kolbychev, Technical Physics Letters 6 (7), 418 (1980).
- P. A. Bohan and G. V. Kolbychev, Technical Physics 51 (9), 1823 (1981).
- G. V. Kolbychev and I. V. Ptashnik, Technical Physics Letters 11 (18), 1106 (1985).
- G. V. Kolbychev and I. V. Ptashnik, Technical Physics 59 (9), 104 (1989).
- G. V. Kolbychev, P. D. Kolbycheva, and O. B. Zabludsky, Atmospheric and ocean optics 6 (3), 247 (1993).
- G. V. Kolbychev, Atmospheric and ocean optics 6 (6), 635 (1993).
- G. V. Kolbychev and P. D. Kolbycheva, News of Universities. Physics, No. 12, 79 (2002).
- P. A. Bohan, Pumping gas lasers with escaping electrons generated in open discharge (Encyclopedia of low-temperature plasma. M.: Fizmatlit. XI, (4), 316 (2005) [in Russian].
- P. A. Bohan, P. P. Gugin, and D. E. Zakrev-sky, Sov. J. Quantum electron 46 (9), 782 (2016).
- V. E. Elaev, G. D. Lyakh, and V. P. Pelenkov, Atmospheric Optics. 2 (11), 1228 (1989).
- V. B. Sukhanov, V. F. Fedorov, F. A. Gubarev, V. O. Troitsky, and G. S. Yevtushenko, Sov. J. Quantum electron 37 (7), 603 (2007).
- F. A. Gubarev, Laser on metal halide vapors with capacitive discharge pumping (Dis. edging. physical. and a mathematical sciences. Tomsk. 2008) [in Rus-sian].
- F. A. Gubarev, D. V. Shiyanov, V. B. Sukhanov, and G. S. Yevtushenko, Atmospheric and oceanic optics 25 (11), 1003 (2012).
- A. N. Soldatov and V. F. Fedorov, News of Universities. Physics 26 (9), 80 (1983).
- D. V. Shiyanov, Laser on copper bromide va-pors with a high pulse rate (Dis. edging. physical. and mathematical sciences. Tomsk. IOA SB RAS. 2007)
[in Russian]. - V. O. Nekhoroshev, V. F. Fedorov, G. S. Yevtushenko, and S. N. Torgaev, Sov. J. Quantum electron 42 (10), 877 (2012).
- A. N. Soldatov, Atmosphere and oceanic optics 6 (6), 650 (1993).
- F. A. Gubarev, V. F. Fedorov, D. V. Shi-yanov, K. V. Fedorov, and G. S. Yevtushenko, Sov. J. Quantum electron 46 (1), 57 (2016).
- K. I. Zemskov, A. A. Isaev, G. G. Petrash, and M. A. Kazaryan, Sov. J. Quantum electron 1 (1), 14 (1974).
- G. A. Pasmanik, K. I. Zemskov, and M. A. Kazaryan, Optical systems with brightness amplifiers (Gorky: IPN AF USSR. 1988) [in Russian].
- G. S. Yevtushenko, F. A. Gubarev, V. B. Su-kha-nov, D. V. Shiyanov, and S. N. Torgaev, Izvestia PU. Tomsk 315 (4), 141 (2009).
- F. A. Gubarev V. O. Troitskiy, V. B. Sukha-nov, and M. V. Trigub, Optics Commun. 284 (10–11), 2565 (2011).
- N. A. Lyabin, Atmospheric and oceanic optics 13 (3), 258 (2000).
- V. B. Sukhanov, D. V. Shiyanov, A. I. Cher-nyshev, and G. S. Yevtushenko, Atmospheric and oce-anic optics 13 (11), 1053 (2000).
- A. I. Fedorov and D. V. Shiyanov, Technical Physics Letters 43 (5), 10 (2017).
- A. I. Fedorov and D. V. Shiyanov, Usp. Prikl. Fiz. 5 (3), 288 (2017).
- V. S. Verkhovsky, V. M. Klimkin V. E. Prokopiev, A. I. Fedorov, V. F. Tarasenko, and V. G. Sokovikov, Sov. J. Quantum electron 9 (11), 2151 (1982).
- V. M. Klimkin, V. E. Prokopiev, and V. G. Sokovikov, Atmospheric and ocean optics 6 (6), 628 (1993).
- V. M. Klimkin and V. G. Sokovikov, Atmospheric and ocean optics 10 (11), 1306 (1997).
- V. M. Klimkin, Gas discharge processes in pulsed metal vapor lasers (Dis. doctor of physics and mathematics sciences. IOA SB RAS. Tomsk. 2004) [in Russian].
- N. A. Yudin, V. M. Klimkin, and V. E. Prokopiev, Sov. J. Quantum electron 28 (3), 273 (1999).
- A. I. Fedorov, S. I. Tikhomirov, and B. A. Zhunusov, Atmospheric optics 2 (9), 1003 (1989).
- A. I. Fedorov, Atmospheric and ocean optics 7 (1), 96 (1994).
- V. N. Ochkin, N. G. Preobrazhensky, N. N. Sobolev, and N. Ya. Shaparev, Successes of physical sci-ences 148 (3), 473 (1986).
- A. I. Fedorov, Technical Physics Letters 26 (26), 71 (2000).
- N. G. Basov, E. P. Glotov, V. A. Danilychev, A. I. Milanich, and A. M. Soroka, Technical Physics Letters 5 (8), 449 (1979).
- Y. Sato, M. Inoe, and K. Haruta, Appl. Phys. Lett. 64 (6), 679 (1994).
- A. I. Fedorov, Technical Physics Letters. 27 (24), 52 (2001).
- A. I. Fedorov, Atmospheric and ocean optics 17 (2–3), 183 (2004).
- A. I. Fedorov, Technical Physics Letters 31 (10), 88 (2005).
- A. I. Fedorov, How it was… Memories of the creators of domestic laser technology (Collection of arti-cles. Part 2. Moscow. LAS. 2010) [in Russian].
- V. G. Sokovikov, Study of the processes of conversion of UV radiation in metal vapors (Dis. edging. physical. and a mathematical sciences. IOA SB RAS. Tomsk. 2013) [in Russian].
- V. E. Zuev, Atmosphere and ocean optics 8 (1–2), 5 (1995).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Лебедев Ю. А., Шахатов В. А.
Диссоциация СО2 электронным ударом (обзор) 365
Давыдов С. Г., Долгов А. Н., Козлов А. А., Якубов Р. Х.
Повышение энергии инициирующего искрового разряда с целью уменьшения и стабилизации времени задержки в компактном вакуумном разряднике 393
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Сенченков А. С.
Теоретический анализ факторов, влияющих на однородность состава подложек кадмий-цинк-теллур, выращиваемых методом ТНМ 402
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Драгунов Д. Э., Курганов И. П., Полесский А. В., Юдовская А. Д., Деомидов А. Д., Соломонова Н. А., Лазарев П. С., Болтарь К. О., Шарганов К. А.
Оптико-электронный модуль средневолнового ИК-диапазона на основе отечественного InSb фотоприемного устройства формата 640512 410
Федоров А. И.
Лазеры, разработанные в ИОА СО РАН (обзор) 417
Гасанов А. Р., Гасанов Р. А., Рустамов А. Р., Ахмедов Р. A., Садыхов М. В.
Использование особенностей фотоупругого эффекта для измерения параметров оптоэлектронных приборов 430
C O N T E N T S
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
Yu. A. Lebedev and V. A. Shakhatov
Electron impact dissociation of CO2 (a review) 365
S. G. Davydov, A. N. Dolgov, A. A. Kozlov, and R. H. Yakubov
Increasing the energy of the initiating spark discharge in order to reduce and stabilize the delay time in a compact vacuum breaker 393
PHOTOELECTRONICS
A. S. Senchenkov
Theoretical analysis of the factors, influencing composition uniformity of the cadmium zinc telluride substrates grown by THM 402
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
D. E. Dragunov, I. P. Kurganov, A. V. Polesskiy, A. D. Yudovskaya, A. D. Deomidov, N. A. Solomonova, P. S. Lazarev, K. O. Boltar, and K. A. Sharganov
MWIR optoelectronic module based on the Russian 640512 InSb photodetector 410
A. I. Fedorov
Lasers developed in the Institute of Atmospheric Optics of the SB RAS (a review) 417
A. R. Hasanov, R. A. Hasanov, A. R. Rustamov, R. A. Ahmadov, and M. V. Sadikhov
Using the features of the photoelastic effect to measure the parameters of optoelectronic devices 430
Другие статьи выпуска
Обсуждены особенности фотоупругого эффекта и показано, что они могут быть использованы для измерения параметров лазера и фотоприемника, которые являются основными узлами любого оптоэлектронного изделия. Проведен краткий обзор известных методов измерения параметров лазера и фотоприемника, отмечены некоторые ограничения в их применениях. Теоретически обоснована возможность использования особенностей фотоупругого эффекта для измерения параметров инерционности фотоприемника. Формула для расчета отклика на выходе акустооптического процессора на прямоугольное входное воздействие выведена и использована для раздельной оценки времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом и инерционности фотоприемника. Также доказано, что путем выбора короткого входного воздействия особенностей фотоупругого эффекта можно использовать для определения конфигурации поперечного сечении лазерного пучка и закона распределения плотности потока мощности в нем. Результаты теоретических исследований апробированы численными расчетами и подтверждены экспериментальными измерениями.
Приведены результаты разработки оптико-электронного модуля на основе отечественного охлаждаемого матричного фотоприемного устройства формата 640512 элементов, работающего в спектральном диапазоне 3,6–4,9 мкм, на основе InSb. В работе описаны основные применяемые алгоритмы обработки видеоизображения, описаны основные блоки разработанного устройства, описаны методики проведения измерений ЭШРТ и пространственного разрешения, приведены характеристики прибора.
В работе проведены результаты теоретического анализа влияния состава растворителя, нестабильности температурного поля в образце и неоднородности распределения ZnTe в исходном (питающем) слитке на однородность состава растущего кристалла. Показано, что оптимизация состава растворителя позволяет минимизировать скачок концентрации ZnTe на границе затравка–кристалл. Вариации состава при изменении тепловых условий в процессе роста носят плавный характер, и они относительно небольшие. Различные гармоники неоднородности распределения состава в питающем слитке по-разному влияют на однородность растущего кристалла. Длинноволновые неоднородности в питающем слитке практически полностью переходят в растущий кристалл.
При длине волны, равной половине длины зоны растворителя и меньше, возмущения состава кристалла относительно небольшие. Очевидно, причиной локальных изменений состава, наблюдаемые в реальных кристаллах, являются, в основном, вариации состава питающего слитка.
Установлено сходство механизмов коммутации компактных вакуумных искровых разрядников и разрядников с лазерным поджигом при сравнимом уровне плотности потока энергии в узле поджига–ионизация остаточного газа потоком коротковолнового излучения и быстрых электронов из плазмы катодного пятна или лазерной плазмы. Указанный механизм позволяет эффективно уменьшать задержку срабатывания разрядника путем повышения энергии поджига. Проведено экспериментальное исследование преимуществ использования схемы поджига с увеличенной энергией для управления малогабаритными вакуумными искровыми разрядниками. Наблюдается устойчивое снижение времени задержки срабатывания разрядника и повышение уровня стабильности задержки. Наиболее эффективно, с точки зрения минимизации и стабильности времени задержки срабатывания разрядника, вложение энергии в формирование инициирующей плазмы происходит на искровой стадии вспомогательного разряда по поверхности диэлектрика в узле поджига.
На основе детального анализа и обобщения результатов расчетов энергетического спектра электронов c использованием разных моделей в газовых разрядах в чистом углекислом газе CO2 и в смесях, содержащих СО2, найдена константа скорости диссоциации СО2 электронным ударом в газовом разряде постоянного тока атмосферного давления. Показано, что при значениях приведенного электрического поля от 55 Тд до 100 Тд преобладающим механизмом разложения молекулы СО2 являются столкновения молекул СО2 с электронами. Получено выражение для вычисления константы скорости диссоциации СО2 электронным ударом в зависимости от приведенного электрического поля.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400