Е.А.Тихонов

Аннотация статей, опубликованных в «Вестнике СПбО АИН» №5
Спектральное представление диаграмм направленности излучения полупроводниковых лазеров
А.В. Гришанов, В.Н. Гришанов
Решается задача аппроксимации экспериментальных диаграмм направленности излучения полупроводниковых лазеров аналитически заданными
функциями и оценки погрешности подобной аппроксимации В работе исследуется влияние шумов исходного распределения плотности лазерной мощности на погрешности его пространственно-спектрального представления.
Вводятся интегральный и дифференциальный критерии невязки аналитического представления экспериментальным результатам.
Лазерная генерация в искусственных опалах, пленках
и гетероструктурах опала
А.М.Бакиров, А.С.Кучьянов, А.И.Плеханов
Работа посвящена исследованию лазерной генерации, возникающей в
объемных искусственных опалах, тонких монокристаллических пленках опала и в гетероструктурах на их основе. Изучены её пороговые характеристики,
спектральные и угловые особенности. В случае объемных опалов возникает
режим случайной лазерной генерации, а в монокристаллических пленках лазерная генерация обусловлена распределенной обратной связью объемной
брэгговской решетки. В случае трехслойных пленочных гетероструктур, когда её внешние слои имеют коэффициенты отражения с максимумами, близкими к максимуму линии генерации инфильтрованного красителя и являются
по существу зеркалами резонатора, порог генерации понижается.
Степень поляризации излучения, отраженного в зеркальном
направлении средами с многократным рассеянием
И.В. Вощула, В.А. Длугунович, А.Ю. Жумарь, О.В. Царюк,
Приведены результаты исследованя изменения степени поляризации излучения, отраженного в зеркальном направлении терморегулирующими покрытиями (белыми (КО-5191, ТП-15М и АК-573), черными (АК-512 и АК-243) и серебристой (ВЭ-30) красками), нанесенными на алюминий, а также полимерными
композитными материалами (фенольным пластиком, покрытым краской зелено-
го цвета, и углепластиком без покрытия), при освещении их под разными углами
линейно поляризованным излучением He-Ne лазера. Получены угловые зависимости двунаправленного коэффициента зеркального отражения поверхности исследованных материалов, учитывающие лишь поляризованную компоненту отраженного излучения. Показано, что двунаправленные коэффициенты зеркального отражения поверхности черных покрытий больше, чем белых.
Рассеяние лазерного излучения полимерной пленкой, модифицированной наночастицами серебра
В.Е. Агабеков, И.Ю. Глоба, Н.А. Иванова, Т.Г. Космачева, В.А. Длугунович, О.В.
Царюк
Выявлено влияние на рассеивающие и поляризующие свойства полимерной
пленки, модифицированной наночастицами серебра, технологических способов
ее обработки: одноосное растяжение, окислительная сшивка полимерной матрицы из поливинилового спирта (ПВС) и облучение пленок из ПВС, содержащих
наночастицы Ag, ультрафиолетовым излучением. Экспериментально показано,
что при углах наблюдения свыше 15 коэффициенты отражения модифицированной пленки из ПВС, ориентированной и сшитой под действием УФ излучения, для ортогонально поляризованных компонент излучения отличаются на
один порядок, при этом ее коэффициенты отражения превосходят коэффициенты
отражения только ориентированной пленки почти на два порядка. Показано, что
данные пленки обладают фазовой анизотропией и проявляют себя как одноосные
фазовые пластинки.
Анализ и измерения параметров голографических
брэгговских решеток
Е.А.Тихонов
Рассматриваются различные аспекты и процедуры прецизионного измерения параметров периодических структур, относящихся к классу голографических решеток фазового типа (ГФР) и обладающих перспективными для применений характеристиками в области 300 -1200нм. Предложен и апробирован критерий
применимости 2-х волнового приближения теории связанных волн к анализу
измеряемых и рассчитываемых оптических параметров ГФР пропускающего типа. Проведен анализ физических факторов, ограничивающих допустимо малое
значение амплитуды модуляции (n1), и, соответственно, определяющих угловую
селективность пропускающих ГФР. Проанализировано изменение максимальной
ДЭ в окне прозрачности фотополимерного композита, вызванное дисперсией фазового набега /4 и нормальной дисперсией материала.
Спиральная структура линейного двулучепреломления или
циркулярное двулучепреломление
С.К. Моршнев, В.П. Губин, В.А. Исаев, Н.И. Старостин,
Ю.К. Чаморовский, Н.М. Коротков
Работа посвящена экспериментальному исследованию эволюции поляризационных состояний света в оптических волокнах, чувствительных к магнитному полю (волокнах типа
spun) в процессе их изготовления. Показано, что, в spun волокне реализуется спиральная
структура осей линейного двулучепреломления (ДЛП) . Полученные результаты противоречат модели, включающей циркулярное ДЛП
Характеристики мощного YAG-Nd лазера с комбинированной
накачкой диодными матрицами
О.В. Буряк, А.З. Венедиктов, А .Б. Ястребков
Разработана и создана лазерная система на основе YAG-Nd лазера, сочетающая в себе высокую импульсную и среднюю мощность (импульсная энергия
до 0,65 Дж при длительности импульса 350 мкс, средняя мощность генерации до
150 Вт ), обладающую высоким коэффициентом полезного действия. Это достигнуто за счет использования новой системы оптической накачки, позволяющей существенно повысить пространственную однородность и эффективность
накачки твердотельного лазера диодными матрицами и реализации режима пассивной синхронизации мод на частоте следования импульсов 8-256 Гц.
Анализ методов диагностики воздушных потоков
полидисперсных аэрозольных частиц
В.Е.Привалов, П.В.Чартий, В.Г.Шеманин
Выполнен аналитический обзор существующих методов диагностики
воздушных потоков полидисперсных аэрозольных частиц. Сделан вывод и на
примере полидисперсного реального цементного аэрозоля показано, что
наиболее оптимальными методами измерения массовой концентрации частиц
цементного аэрозоля могут быть только бесконтактные методы, и в первую
очередь, метод интегрального светорассеяния (МИСР). Проведены теоретические и экспериментальные исследования аэродисперсных потоков реальных промышленных аэрозолей, результаты которых легли в основу разработки и создания лабораторной базы для экспериментального изучения аэродисперсных потоков и с помощью МИСР, с учетом его применения в реальных промышленных условиях.
Лазерные технологии при измерении геометрии поверхности
сложной формы (обзор )
В.Н. Дёмкин, В.Е.Привалов
В обзоре дан сравнительный анализ различных лазерных методов измерения, описаны принципы создания и характеристики бесконтактных лазерных измерителей. Рассмотрены вопросы применения конкретных лазеров, фотоприемных устройств, телевизионных камер, оптических систем. Освещены условия
эффективного использования лазеров. Рассмотрены бесконтактные лазерные измерители, используемые для контроля на железнодорожном транспорте, а также
при ремонте машин и подвижного состава на железной дороге. Проведенный
анализ литературных данных показал, что при массовом контроле качества поверхностей и геометрических размеров деталей основными и наиболее перспективными направлениями являются: лазерные дефектоскопы, лазерные измерители размеров на теневом принципе с оптической разверткой и триангуляционные
лазерные измерители.
Применение оптического вентиля с циркулярной поляризацией
в двухкаскадном лазерном передатчике
Е. И. Бессонов, Е. М. Рудой, С. В. Сирота, В. Г. Янов, В. В. Ященко
Предложен вариант конструктивного выполнения оптического вентиля,
обеспечивающего защиту задающего лазера от воздействия излучения лазераусилителя и ввод задающего излучения в резонатор лазера-усилителя, минуя его
торцовые зеркала.
Магнитооптический вентиль с многоэлементным ротатором
Е. И. Бессонов, Е. М. Рудой, С. В. Сирота, В. Г. Янов, В. В. Ященко
Описан магнитооптический вентиль с повышенной лучевой стойкостью,
что обеспечивается увеличением площади теплоотвода за счет применения много-элементного ротатора.
Магнитооптический вентиль с рефракцией обратного луча
Е. И. Бессонов, А. Е. Дмитриев, Е. М. Рудой, С. В. Сирота,
В. Г. Янов, В. В. Ященко
Описан вариант применения магнитооптического эффекта Фарадея в оптическом вентиле: для отведения обратного луча от оптической оси используется
разница показателей преломления правоциркулярного и левоциркулярного света
относительно направления продольного магнитного поля.
Компенсация неоднородности поля магнитной системы трубчатой формы с осевой намагниченностью в оптичесом вентиле
Е. И. Бессонов, Е. М. Рудой, С. В. Сирота, В. Г. Янов, В. В. Ященко
Описан метод компенсации неоднородности магнитного поля по апертуре
оптического пучка в оптическом вентиле с магнитной системой трубчатой формы с осевой намагниченностью.
Определение величины децентрировки сферических
интерференционных зеркал
Э.Б. Бадамшина, В.Н. Курятов, Д.В. Лепешкин
Приводятся результаты экспериментов по определению величины децентровки сферических интерференционных зеркал. Показано, что при экспериментальном определении величины децентрировки с помощью интерферометра ИТ100 погрешность составляет 12мкм. Применение же компьютерной обработки
фотографии интерференционной картины, получаемой с помощью цифровой
фотокамеры, позволяет уменьшить ошибку измерения величины децентрировки
до 1мкм.
Экспериментальное исследование искажений поляризационных характеристик интерференционных зеркал
Э.Б. Бадамшина, О.Д. Вольпян, В.Н. Курятов, Д.В. Лепешкин, А.Л. Соколов
Приводятся результаты исследования поляризационных характеристик
интерференционных зеркал. Показано, что возникновение наведённой анизотропии в слоях зеркала при наклонном напылении приводит к искажению
поляризационных характеристик, и, как следствие, к возникновению эллиптичности изучения. Результаты экспериментального исследования искажений
поляризационных характеристик интерференционных зеркал хорошо согласуются с теоретической моделью эксперимента.
Определение смещения зеркально отражающей поверхности
посредством спектрометрии диодного лазера
В. А. Соколов, Ю. В. Сдобников, М. В. Дверницкий
Рассматривается внутрирезонаторный метод позволяющий определять
смещение отражающей поверхности по изменению спектральных характеристик
генерации. Чувствительность метода определяется пространственной дисперсией резонатора, легко регулируется в широких пределах и слабо зависит от
свойств активной среды и контролируемого объекта. Эксперименты с образцами,
обладающими значительным объемным рассеянием, показали повышенную
устойчивость метода к факторам, ухудшающим отношение сигнала к шуму, выражавшуюся в постоянстве чувствительности при замене одного образца на другой.
Система измерения параметров движения с оптоволоконным датчиком
В.Н. Гришанов, В.А. Звягинцев, Ю.Д. Лысенко
Разработана система измерения параметров движения с оптоволоконным
датчиком для амплитуд перемещений ~0,1 мм. Ее работоспособность и диагностические возможности продемонстрированы в измерениях динамики перемещения клапана форсунки подачи топлива инжекторных ДВС. Предложена математическая модель для описания передаточной функции амплитудного оптоволоконного датчика рефлектометрического типа Форма передаточной функции
и диапазоны ее характерных участков нашли подтверждение в градуировочном
эксперименте с датчиком.
Оптическое соединение несоосных световодов в
фотополимеризующихся композициях
С.Н.Менсов , Ю.В.Полуштайцев
Рассмотрена возможность оптической стыковки поперечно-смещённых
световодов. Численно и экспериментально исследованы процессы оптического
синтеза искривлённых волноведущих структур в фотополимеризующихся композициях. Определены оптимальные значения параметров воздействующих световых пучков для обеспечения наибольшей эффективности создаваемых полимерных коннекторов.
Разработка многоканальных волоконно-оптических жгутов и
широкодиапазонного сенсора – мини-спектрометра с волоконным входом для спектрального анализа в биомедицине и геоэкологии.
Г.Л. Даниелян, С.В. Савосин, Ю.В.Бажанов, С.Н.Марков
Приводятся результаты исследований по разработке и реализации оригинальных структур многоканальных волоконно- оптических жгутов (МОВЖ) и
волоконных зондов для различных прикладных задач лазерной спектрометрии и
для применения в агрессивных и вакуумных средах. Предложена численная модель оценки определения интенсивности передачи мощности от излучающих
торцев передающих каналов к приемным для произвольно заданных структур
укладки МВОЖ. Разработано универсальное программное обеспечение с многооконным интерфейсом обеспечивающее процесс быстрой обработки и идентификации спектров.
Энергетический подход в теории сигналов
и передаче информации
О.Д. Москалец
Приводятся результаты теоретических исследований, базирующихся на энергетическом представлении информации. Принятый работе энергетический , исходящий из квантовых представлений, позволил установить связь между точным,
квантовым описанием сигналов ЭМ природы и классическим, приближенным их
представлением. Сделан вывод о связи между точным, квантовым описанием
сигналов ЭМ природы и классическим, приближенным их представлением.
Квантовую информацию, теорию информации и теорию сигналов невозможно
выделить в качестве независимых от физики чисто математических дисциплин,
поскольку изначальная форма информации, переносимой сигналами ЭМ природы, заключена в квантовых процессах, которые характеризуются скачкообразным изменением энергии квантовой системы.
Анализ источников кондуктивных помех в сетях электропитания технологического оборудования машиностроительных
предприятий.
В.Е.Гальперин, Д.А.Колесник.
Произведен анализ технологического оборудования машиностроительных
предприятий на предмет выявления источников электромагнитных помех. Рас
смотрены основные характеристики помех по группам оборудования.
Метод связных графов как основа алгоритмов динамики
мехатронных систем
Д.В.Кузьмин
Приведены результаты теоретических исследований, позволяющие заключить, что метод связных графов наиболее полно соответствует особенностям мехатронных систем как объектов проектирования и может быть использован в качестве единой, универсальной основы математического обес
печения алгоритмов автоматизированного моделирования динамики мехатронных систем. Полученные выражения могут быть использованы в качестве математического обеспечения алгоритмов автоматизированного формирования уравнений динамики механической части системы в обобщенных
координатах.
Интерферометер для определения объемного распределения
оптических свойств объекта
В.Б.Константинов, В.А.Бабенко
Разработан малогабаритный интерферометр, предназначенный для визуализации оптических неоднородностей и конвективных потоков в исследуемых
объектах в двух взаимно - перпендикулярных направлениях.
К вопросу угловых измерений лазерными интерферометрами
В. Золотов, Л.И. Дворядкина
Проведен анализ основных составляющих погрешности при интерферометрических угловых измерениях, на основании которого была создана лазерная измерительная система и проведена ее экспериментальная проверка. В результате проведенной работы, выполненной с использованием зубчатого полигона УДП- 0,25, получена точность многократных рабочих измерений (с переустановками прибора и узлов) < 0,5 угл. сек в диапазоне ± 10 угл. град при сходимости измерений до 0,03 угл. сек.
Система управления и регистрации лазерного измерительного
комплекса «КАРС-спектрометр».
В. Н.Храмов, С.А.Куценко, Е. С.Гладышев
Разработана система управления и регистрации лазерного измерительного комплекса предназначенного для регистрации спектров вынужденного комбинационного рассеяния молекул различных веществ - «КАРС-спектрометр» , отвечающая современным требованиям гибкости и скорости обработки результатов.
Характеристики комплекса не уступают промышленным аналогам и имеют
адаптированный к специфическим потребностям характер.
Спектры пропускания мазей широкого фармакологического
действия (актовегин, солкосерил, холисал, хондроксид,
Metrogyl Denta (метронидазол), троксевазин)
В.Я. Менделеев, Е.В. Кузнецов, С.Н.Сковородько, А.В. Курилович
В работе представлены результаты экспериментального исследования
спектров пропускания перспективных мазей с широким фармакологическим
действием в диапазоне длин волн 200 – 2500 нм. Полученные данные позволяют
оптимизировать длины волн и дозы светового воздействия при разработке комбинированного лазерно-медикаментозного метода лечения различных заболеваний. В качестве подсвета может быть использовано некогерентное (солнечное)
излучение различных спектральных диапазонов.
Волоконно-оптические датчики температуры
И.К. Мешковский , С.А. Миронов , О.С. Попков
Приводятся классификация волоконно-оптических датчиков температуры (ВОДТ) на основе физических явлений, положенных в основу их создания, рассматриваются их технические характеристики и возможные области
применения.
Метрологические параметры He-Ne/J2127–лазеров
«Стандарт-2005»
П.С.Крылов, В.Е.Привалов
Сообщается об исследовании He-Ne/J2127-лазеров с узкой спектральной линией, в выходном излучении которых отсутствует девиация частоты. В результате линия излучения сужается более, чем на два порядка. Приводятся вариации
Аллана для различных стабилизированных лазеров.