Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2013 год, номер 10

1.
Предисловие

А.Н. СОЛДАТОВ
Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
Страницы: 827-828
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК



2.
Лидарные технологии дистанционного зондирования параметров атмосферы

В.Д. БУРЛАКОВ1, С.И. ДОЛГИЙ1, А.П. МАКЕЕВ1, Г.Г. МАТВИЕНКО1, А.В. НЕВЗОРОВ1, А.Н. СОЛДАТОВ2, О.А. РОМАНОВСКИЙ1,2, О.В. ХАРЧЕНКО1, С.В. ЯКОВЛЕВ1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
burlakov@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
general@tic.tsu.ru
Ключевые слова: лидар, дистанционное зондирование, параметры
Страницы: 829-837
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Рассмотрены характеристики модернизированного измерительного комплекса Сибирская лидарная станция, а также некоторые другие лидарные установки, разработанные в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН в сотрудничестве с Томским государственным университетом, и их возможности для зондирования параметров атмосферы. Представлены результаты лидарных измерений вертикальных профилей температуры в сравнении с данными шаров-зондов и спутниковыми данными. Описан лидар для измерений вертикального распределения озона в верхней тропосфере–стратосфере. Приведены восстановленные профили вертикального распределения озона. Представлены результаты тестовых экспериментов по лазерному зондированию газового состава атмосферы с помощью перспективных для газоанализа ИК-лазеров.


3.
ASE pulse compression using optical breakdown clipping technology in liquid medium

D. PENGYUAN, L. DIANYANG, L. ZHIWEI
National Key Laboratory of Tunable Laser Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin, 150080, China
Ключевые слова: optical breakdown, excimer laser, pulse compression
Страницы: 838-841
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Using the method of optical breakdown clipping on Krypton Fluoride excimer laser, ASE (Amplified Spontaneous Emission) pulse compression technology was studied in this paper. And the liquid medium breakdown depth on the ASE pulse compression effect was analyzed. The initial ASE pulse width was 16.8 ns; the shortest 8.4 ns ASE pulse was obtained in the experiment. The auxiliary beam induced luminescence breakdown was used to study on the law of optical breakdown clipping, and the short 7.3 ns ASE pulse was got. These experimental results proved that the auxiliary beams are useful to accelerating the plasma generation rate and duration. The results ASE pulse compression can be controlled in some degree.


4.
Мультимедийный лазерный излучатель на парах металлов для решения задач атмосферной оптики

А.Н. СОЛДАТОВ1, А.В. ВАСИЛЬЕВА1, С.Ю. МИРЗА1, Ю.П. ПОЛУНИН1, О.А. РОМАНОВСКИЙ2, А.С. ШУМЕЙКО1, И.К. КОСТАДИНОВ1,3
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36, Россия
general@tic.tsu.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1, Россия
3OOO «Pulslight», 1784, г. София, Цареградское шоссе, 72, Болгария
Ключевые слова: лазер на парах металлов, резонатор, мультимедийный лазерный излучатель
Страницы: 842-845
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Представлены предварительные результаты испытания оригинальной конфигурации мультимедийного лазерного излучателя на парах металлов, перспективного для многих применений, в частности для дистанционного зондирования параметров атмосферы. Новизна подхода заключается в том, что два газоразрядных активных элемента (на парах стронция и на парах бромида меди) помещаются в единый резонатор, причем накачка каждого из них осуществляется от автономного источника питания, что позволяет проводить их независимую оптимизацию по условиям возбуждения и тем самым дает возможность оперативно регулировать суммарный набор длин волн генерации и их относительное распределение по мощности в выходном пучке, что делает описываемую конструкцию весьма привлекательной для ряда научных и технологических приложений.


5.
Легированные кристаллы GaSe: физические свойства и применение в устройствах прикладной спектроскопии

Ю.М. АНДРЕЕВ1,2, Г.В. ЛАНСКИЙ1,2, К.А. КОХ3, А.Н. СОЛДАТОВ4, А.В. ШАЙДУКО1,2
1Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10/3
yuandreev@imces.ru
2Сибирский физико-технический институт Томского государственного университета, 634050, г. Томск, пл. Новособорная, 1
lansky@yandex.ru
3Институт геологии и минералогии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3
k.a.kokh@gmail.com
4Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
general@tic.tsu.ru
Ключевые слова: нелинейный кристалл, GaSe, легирование, преобразование частоты, средний ИК-диапазон, терагерцы
Страницы: 846-853
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Подведены итоги разработки улучшенных технологий синтеза и выращивания модифицированных легированием нелинейных кристаллов GaSe, методов характеризации и результаты исследования физических свойств, проанализированы параметры разработанных на их основе источников перестраиваемого излучения среднего ИК и широкополосных источников ТГц-диапазонов, приведены первые результаты применения в прикладной спектроскопии.


6.
Phase-matched high harmonic generation in N2 gas cell

F. LU1,2, S. ZHANG3, Y. XIA1,2, D. CHEN1,2, Y. ZHAO1,2, B. LIU1,2
1National Key Laboratory of Tunable Laser Technology, Harbin Institute of Technology, 150001 Harbin, China
xiahit@126.com
2Institute of Opto-Electronics
3Department of physics, Harbin Institute of Technology, 150001 Harbin, China
Ключевые слова: generation, phase-matched, molecular dynamics
Страницы: 854-856
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
We report on the phase-matched high harmonic generation from N2 gas cell. By varying the laser focus position in the gas cell, we observe the harmonics emission in different position of gas cell. Our results suggest that this source is a potential source for studying ultrafast molecular dynamics


7.
Лазеры УФ-, видимого и ИК-диапазонов с накачкой диффузным разрядом, формируемым убегающими электронами

А.Н. ПАНЧЕНКО, Н.А. ПАНЧЕНКО, М.И. ЛОМАЕВ, В.Ф. ТАРАСЕНКО
Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
alexei@loi.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: лазеры ИК-, видимого и УФ-диапазонов, объемный разряд, инициируемый пучком электронов лавин
Страницы: 857-860
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Проведены исследования лазеров на смесях различных газов с SF6 и NF3 при накачке объемным (диффузным) разрядом, формируемым в неоднородном электрическом поле за счет генерации убегающих электронов. Получена эффективная генерация на молекулах HF (λ = 2800÷3200 нм), DF (3800÷4200 нм) и N2 (337,1 нм). Исследована генерация на переходах атомов неона (λ = 585,3 нм), аргона (750,3 нм), фтора (712,8 и 731,1 нм) и на молекулах XeF* (λ = 351 и 353 нм). Показано, что использование объемного разряда, инициируемого пучком электронов лавин в газовых смесях с SF6, является эффективным способом накачки лазеров на молекулах HF, DF и N2.


8.
Spectral characteristics of high harmonic generation in Xe–He mixture

Y. XIA1, F. LU1, S. ZHANG2, D. CHEN1, Y. ZHAO1, B. LIU1
1Institute of Opto-Electronics, 150001 Harbin, China
xiahit@126.com
2Harbin Institute of Technology, 150001 Harbin, China
Ключевые слова: spectral characteristics, gas cell, interference
Страницы: 861-862
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
The spectral characteristics of high harmonic generation are studied by applying Xe–He mixture gas cell. The cutoff position of harmonics in mixed gases is extended from the 21st to the 27th. In addition, we found the destructive interference of harmonics in Xe–He mixture.


9.
Численное моделирование усиления коротких импульсов в активной среде XeF(C–A)-усилителя

С.В. АЛЕКСЕЕВ1, Н.Г. ИВАНОВ1, В.Ф. ЛОСЕВ1,2, Ю.Н. ПАНЧЕНКО1, А.Г. ЯСТРЕМСКИЙ1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
darok@sibmail.com
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
losev@ogl.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, усиление пикосекундных лазерных импульсов, гибридная лазерная система THL-100
Страницы: 863-866
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Разработана математическая модель XeF(C–A)-усилителя гибридной лазерной системы THL-100. Проведены численные исследования пространственного распределения коэффициента усиления слабого сигнала в активной области усилителя. Исследовано влияние коэффициента отражения зеркал, мощности накачки и энергии входного импульса на выходную энергию. Показано, что при энергии усиливаемого импульса 20 мДж и коэффициенте отражения зеркал 0,995 возможно увеличение энергии усиливаемого импульса до 3,5 Дж.


10.
The experimental study of the KrF excimer laser ASE pulse compression by the way of quenching method

D. PENGYUAN, L. DIANYANG, L. ZHIWEI
Harbin Institute of Technology, Harbin, 150080, China
Ключевые слова: excimer laser, pulse compression, laser oscillation quenching, ICF, excimer laser, pulse compression, laser oscillation quenching, ICF
Страницы: 867-870
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
The ASE (Amplified Spontaneous Emission) pulses, output of the transversely excited atmosphere pumped KrF excimer laser, was compressed experimental by the way of laser oscillation quenching. The effect of mirror position and diaphragm aperture on the pulses compression is discussed in this paper. The experimental results show that, when the angle of the mirror relative to the optical axis is 3.0 mrad and the diaphragm aperture is 4.0 mm, the pulse compression effect is best, and the ideal waveform can be obtain. For the original 12.5 ns pulse, output of the discharge pumped KrF excimer laser, when using the way of laser oscillation quenching to compressed, it can be got the best results of 5.1 ns.


11.
Спектральнолюминесцентные и генерационные свойства органических люминофоров красного диапазона спектра

А.К. АЙМУХАНОВ1, Н.Х. ИБРАЕВ1, Е.В. СЕЛИВЕРСТОВА1, Т.Н. КОПЫЛОВА2, Р.М. ГАДИРОВ2, Е.Н. ТЕЛЬМИНОВ2, Т.А. СОЛОДОВА2, К.М. ДЕГТЯРЕНКО2, Д.С. ТАБАКАЕВ2, Е.Н. ПОНЯВИНА2, В.И. АЛЕКСЕЕВА3, Л.Е. МАРИНИНА3, Л.П. САВВИНА3
1Институт молекулярной нанофотоники, 100028, г. Караганда, ул. Университетская, 28
2Сибирский физико-технический институт им. В.Д. Кузнецова, 634050, г. Томск, пл. Новособорная, 1
kopylova@phys.tsu.ru
3Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научный центр НИОПИК, 123995, г. Москва, ул. Б. Садовая, 1, корп. 4
Ключевые слова: твердотельная активная среда, генерация, флуоресценция, ресурс работы, тонкопленочный лазер
Страницы: 871-876
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Исследованы спектрально-люминесцентные и генерационные свойства хромена 3 (CAS №52372-39-1) и хромена 13 (CAS № 52372-36-8) в растворах и твердотельных матрицах. Изучены закономерности их изменений в зависимости от строения молекул и межмолекулярных взаимодействий. Показано, что квантовый выход флуоресценции изученных соединений высок (0,9%). Изученные соединения излучают в красном диапазоне спектра в растворах, пленках и матрицах полиметилметакрилата (ПММА) (>600 нм). Эффективность преобразования (кпд) твердотельных активных сред на основе хромена 3 при накачке излучением 2-й гармоники AИГ-Nd3+ в поперечном варианте достигает 4%. Ресурс работы сравним с лучшими известными люминофорами, излучающими в красном диапазоне спектра (более 30 000 импульсов в одну точку при падении кпд на 5–10%). Для хромена 13 кпд преобразования в растворах и матрицах несколько ниже (28 и 21%), ресурс работы твердотельной активной среды остается высоким. Исследована возможность получения генерации изученных соединений в тонких пленках.


12.
Лазеры на парах металлов с бестиратронным источником питания

А.Н. СОЛДАТОВ1, Н.В. САБОТИНОВ2, И.К. КОСТАДИНОВ3, А.В. ВАСИЛЬЕВА1, Ю.П. ПОЛУНИН1, И.В. РЕЙМЕР1, Н.Н. ЮДИН1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36, Россия
general@tic.tsu.ru
2Институт физики твердого тела Болгарской академии наук, 1784, г. София, Цареградское шоссе, 72, Болгария
3ООО «Pulslight», 1784, г. София, Цареградское шоссе, 72, Болгария
Ключевые слова: лазеры на парах металлов, генератор импульсов возбуждения
Страницы: 877-880
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Представлены результаты исследования и разработки генератора импульсов возбуждения с магнитным сжатием импульса насыщающимися дросселями для накачки активных сред лазеров на парах CuBr, Sr и Ca. В качестве коммутатора используется силовой IGBT транзистор. Генератор позволяет работать на частоте следования импульсов возбуждения до 20 кГц. Суммарная средняя мощность на всех линиях генерации в CuBr-лазере с накачкой от данного генератора составляет ~ 6,0 Вт, а в Srи Ca-лазерах ~ 1,3–1,7 Вт.


13.
Определение микроперемещений объекта с помощью математической обработки изображений, получаемых в лазерном микроскопе

М.В. ТРИГУБ1,2, Е.З. ДАШИНИМАЕВА1, Г.С. ЕВТУШЕНКО1
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
trigub@tpu.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
Ключевые слова: изображение, математическая обработка, погрешность
Страницы: 881-885
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Предложен алгоритм обработки изображений, получаемых в лазерном мониторе, позволяющий получать информацию о перемещениях наблюдаемого объекта или его отдельных частей. Разработан макрос в среде MATLAB, реализующий данный алгоритм, и проведено его тестирование на различных объектах. Установлено, что при линейных перемещениях объекта с шагом от 10 до 500 мкм погрешность измерения не превышает 5%.


14.
Энергетические характеристики эксилампы барьерного разряда на смеси Xe–Cl2

Э.А. СОСНИН1,2, С.В. АВТАЕВА3, В.А. ПАНАРИН2, В.Ф. ТАРАСЕНКО1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
badik@loi.hcei.tsc.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
panarin@yandex.ru
3Кыргызско-Российский Славянский университет, 720021, г. Бишкек, ул. Киевская, 44
s_avtaeva@krsu.edu.kg
Ключевые слова: XeCl, эксиплексная лампа, эффективность излучения, барьерный разряд, гидродинамическая модель
Страницы: 886-890
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Экспериментально и теоретически изучено влияние концентрации хлора на эффективность излучения коаксиальной эксилампы барьерного разряда в бинарных смесях Xe–Cl2 при давлении рабочей смеси 240–250 торр. Экспериментальные исследования проведены в диапазоне концентраций Cl2 0,01–1%. Расчеты характеристик барьерного разряда выполнены в рамках одномерной гидродинамической модели в диапазоне концентраций Cl2 0,1–5%. Показано, что при концентрации хлора в смеси 0,01–0,1% интенсивности излучения полос Xe2* (172 нм) и XeCl* (308 нм) сопоставимы. C ростом концентрации Cl2 в смеси интенсивность излучения молекулы Xe2* быстро падает и при концентрации хлора ≥ 0,2% излучение полосы B → X молекул XeCl* с максимумом интенсивности на длине волны 308 нм доминирует в потоке излучения разряда. Максимальная эффективность излучения этой полосы наблюдается при концентрациях хлора 0,4–0,5%. Численно показано, что полная мощность, вкладываемая в разряд, увеличивается с ростом концентрации хлора вследствие роста мощности, расходуемой на нагрев положительных и отрицательных ионов. Мощность, рассеиваемая электронами, уменьшается с ростом концентрации хлора в рабочих смесях. Даны рекомендации по выбору величины содержания хлора в смеси для снижения интенсивности вакуумного ультрафиолетового излучения второго континуума эксимера Xe2* при незначительном уменьшении эффективности эксилампы.


15.
Системная интеграция экспериментального оборудования высотного поляризационного лидара

О.В. СОКОВЫХ, И.В. САМОХВАЛОВ
Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
zcodering@gmail.com
Ключевые слова: перистые облака, информационные системы, лидар
Страницы: 891-896
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Рассмотрен актуальный вопрос разработки способа системной интеграции экспериментального оборудования и программного обеспечения высотного поляризационного лидара, используемого при исследовании микроструктуры облаков верхнего яруса. Информация о характеристиках исследуемой среды содержится в лидарном сигнале, который представляет собой импульс сложной формы длительностью несколько десятков микросекунд. Разнородность программного обеспечения, используемого для управления экспериментальным оборудованием, приводит к увеличению времени проведения эксперимента, а также к ошибкам, допускаемым оператором вследствие несогласованности программных процессов.


16.
Особенности процедуры распознавания планктонных частиц по изображениям, восстановленным с цифровых голограмм

В.В. ДЁМИН, Д.В. КАМЕНЕВ
Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
dyomin@mail.tsu.ru
Ключевые слова: цифровая голография, голографическое изображение, распознавание, идентификация, планктонные частицы, эпишура байкальская
Страницы: 897-903
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Рассмотрены особенности обработки восстановленных голографических изображений планктонных частиц, необходимость исследования которых возникает в задачах гидробиологии, гидроакустики, оптики океана. Предложен метод распознавания планктонных частиц с точностью до вида на примере планктонных особей вида Episсhura Baicalensis (эпишура байкальская). Представлены результаты апробации метода на видеопоследовательностях, скомпонованных из голографических данных и визуализирующих динамику движения планктонных частиц распознаваемого вида.


17.
Исследование спектров флуоресценции растений при возбуждении излучением первой и второй гармоник титан-сапфирового лазера

Ю.В. ФЕДОТОВ, М.Л. БЕЛОВ, А.Л. ТИТОВ, А.В. СТЕПАНОВ
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 5
fed@bmstu.ru
Ключевые слова: лазер титан-сапфировый, растительность, хлорофилл, спектры флуоресценции
Страницы: 904-907
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований спектров флуоресценции растений, полученных при возбуждении излучением первой и второй гармоник перестраиваемого титан-сапфирового лазера. Исследуется зависимость эффективности возбуждения флуоресценции от длины волны возбуждающего излучения.


18.
Внутренние гравитационные волны в тропосфере

В.Б. КАШКИН
Сибирский федеральный университет, 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82
rtcvbk@rambler.ru
Ключевые слова: космические технологии, вертикальные профили атмосферы, политропная атмосфера, внутренние гравитационные волны, точка росы, температурная инверсия, зеркальная волна, внутренние волны в океане, землетрясение в Японии 2011 г.
Страницы: 908-916
Подраздел: ТЕМАТИЧЕСКИЙ ВЫПУСК

Аннотация >>
Обсуждается технология пассивной космической локации атмосферы в инфракрасном и микроволновом диапазонах. По результатам локации в тропосфере обнаружены проявления акустических колебаний – внутренних гравитационных волн (ВГВ) в интервале высот от поверхности до границы тропопаузы. В настоящее время для экспериментального изучения доступна мода ВГВ с частотой менее 4 × 10–5 Гц. В начальном участке тропопаузы обнаружена волна, являющаяся зеркальным отражением ВГВ, – зеркальная волна (ЗВ). Сформулированы условия возникновения ЗВ. Выполнено моделирование ВГВ и ЗВ. Причиной возникновения ВГВ и ЗВ могут быть метеорологические явления, взрывы и сейсмическая активность. Приведены графики ВГВ и ЗВ, наблюдавшихся в период катастрофического землетрясения в марте 2011 г. в Японии. Найден район высокой сейсмической активности, откуда в атмосферу поступали инфразвуковые колебания перед землетрясением.