Рассмотрены особенности функционирования оптических систем, формирующих пучок излучения мощных волоконных лазеров. Приведена формула для расчёта изменения фокусного расстояния линз формирующей оптической системы за счёт их нагрева. Получены приближённые выражения для термооптического анализа лазерных оптических систем, позволяющие рассчитать пространственные параметры формируемого лазерного пучка (диаметр перетяжки, положение перетяжки, параметр конфокальности, угловая расходимость) и фактор фокального сдвига FSF. Предложен способ компенсации отклонения пространственных параметров пучка в зоне обработки материала, вызванные нагревом линз формирующей оптической системы. Рассмотрен пример анализа лазерной оптической системы.
В работе установлена аналитическая связь между макроскопическими электродинамическими характеристиками и оптическими константами изотропной конденсированной среды. В работе используется язык гиперкомплексной алгебры. Полученное решение обобщается на анизотропный случай.
Гальванометрический сканер (гальвосканер) – устройство для осуществления поворота лазерного пучка на определенный угол. В статье рассмотрены как подходы к проектированию элементов гальвосканера (электродвигателя постоянного тока, сканирующего зеркала, датчика угла поворота, платы драйвера управления гальвосканером), так и результаты испытаний его работоспособности после изготовления. Привод зеркала и датчика осуществлялся бесколлекторным моментным электродвигателем постоянного тока с ротором из постоянного сильного магнита, изготовленного из неодима, бора и железа – NdFeB. Зеркала изготавливались из моно-кристаллического кремния и рассчитаны на апертуру входного лазерного пучка 15 мм. Зеркала имеют отражающее покрытие, обеспечивающее коэффициент зеркального отражения R 99,6 % для длины волны лазера = 10801 нм. Разработана конструкция оптического абсолютного датчика угла поворота (энкодер) с применением светодиодов и фотодиодов. При разработке платы управления (драйвера) гальвосканером использована гибридная аналогово-цифровая архитектура, цифровая часть драйвера – цифровой сигнальный процессор.
Гальвосканеры были испытаны на работоспособность по разработанной программе и методике на специальном стенде и оборудовании, изготовленном для испытаний. В результате испытаний основные проектные характеристики (углы сканирования, шаг сканирования, скорость сканирования и позиционная повторяемость, температурное смещение нуля и долговременный дрейф) были превышены.
Теоретически исследуется возбуждение вещества электромагнитными импульсами со случайной фазой на примере двухуровневой системы и квантового гармонического осциллятора. В рамках теории возмущений получено выражение для вероятности возбуждения двухуровневой системы через Фурье-образ огибающей импульса. Численно проанализировано возбуждение квантового осциллятора гауссовским и экспоненциальным импульсами с различными фазовыми характеристиками в терминах вероятности возбуждения за все время действия импульса. Установлены характеристические черты данного процесса как функции длительности импульса для различных значений частоты Раби.