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

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2016 год, номер 2

1.
Новое в лазерной тематике - по материалам XII конференции AMPL

А.В. КЛИМКИН1,2, В.Ф. ТАРАСЕНКО2,3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
tosha@asd.iao.ru
2Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
VFT@loi.hcei.tsc.ru
3Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН
Ключевые слова: конференция, импульсные лазеры, применение лазеров, физика лазеров, химия лазеров, газовые лазеры, лазеры на парах металлов, фемтосекундные лазерные системы, эксилампы, conference, pulsed lasers, laser applications, laser physics, laser chemistry, gas lasers, metal vapor lasers, femtosecond laser systems, excilamp
Страницы: 91-95

Аннотация >>
C 14 по 18 сентября 2015 г. в Томске прошла XII Международная конференция по импульсным лазерам и их применениям AMPL. Тематика прошедшей Конференции традиционно отражала результаты теоретических и экспериментальных исследований: физических и химических процессов, протекающих в активных средах лазеров; новых активных сред и методов накачки; технологий создания новых лазеров; фундаментальных вопросов лазерной физики. Кроме того, обсуждались применения лазеров в науке, технике, медицине и других областях, а также проблемы создания приборов на их основе и новых оптических технологий.

DOI: 10.15372/AOO20160201
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Люминесценция атомов и ионов алюминия при импульсно-периодическом наносекундном разряде, инициируемом убегающими электронами, в азоте

Д.В. БЕЛОПЛОТОВ, В.Ф. ТАРАСЕНКО, М.И. ЛОМАЕВ
Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
rff.qep.bdim@gmail.com
Ключевые слова: наносекундный импульсно-периодический разряд, азот, неоднородное распределение электрического поля, алюминий, струи паров металла, цветные мини-струи, nanosecond pulse-periodic discharge, nitrogen, non-uniform electric field distribution, aluminum, metal vapor jets, colored mini jets
Страницы: 96-101

Аннотация >>
Исследованы спектральные и амплитудно-временные характеристики плазмы импульсно-периодического наносекундного разряда, инициируемого убегающими электронами, в азоте при давлении от 30 до 760 торр. Импульсы напряжения (амплитуда 13 кВ, длительность на полувысоте 10 нс, длительность фронта 4 нс, отрицательная полярность, частота 60 Гц) подавались на катод, изготовленный из алюминия в виде конуса с диаметром основания 6 мм, углом раствора при вершине конуса 30° и радиусом закругления вершины конуса около 0,2 мм. Плоский алюминиевый анод располагался на расстояниях 2 и 6 мм от вершины катода. В эксперименте регистрировались импульсы напряжения, ток разряда, спектральный состав и временной ход излучения плазмы разряда. При межэлектродном расстоянии 2 мм вблизи вершины катода наблюдались цветные мини-струи паров алюминия. Размер струй достигал 1 мм. Зарегистрированы интенсивные линии атомов (Al I) и ионов (Al II) алюминия с длиной волны 394,4; 396,15 нм и 622,62; 623,17; 704,21; 705,66; 706,36 нм соответственно. Длительность люминесценции Al I и Al II (более 2 мкс) превышала длительность тока разряда (около 1 мкс).

DOI: 10.15372/AOO20160202
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Nd:YAG/Cr:YAG композитная лазерная керамика

С.Г. ГАРАНИН1, В.В. ОСИПОВ2, В.А. ШИТОВ2, В.И. СОЛОМОНОВ2, К.Е. ЛУКЬЯШИН2, А.В. СПИРИНА2, Р.Н. МАКСИМОВ2,3, Е.В. ПОЗДНЯКОВ1
1Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607188, г. Саров, пр. Музрукова, 10
garanin@otd13.vniief.ru
2Институт электрофизики Уральского отделения РАН, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 106
osipov@iep.uran.ru
3Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 620002, г. Екатеринбург, пр. Ленина, 51
romanmaksimov@e1.ru
Ключевые слова: керамика, лазер, композит, прозрачность, синтез, Nd:YAG, Cr:YAG, тонкий диск, методика, ceramics, laser, composite, transmittance, synthesis, Nd:YAG, Cr:YAG, thin disk, method
Страницы: 102-105

Аннотация >>
Сообщается о синтезе композитных керамик следующего состава: 1Nd:YAG - центральная область и Cr:YAG - оправа. При этом центральные части дисков выполнялись либо в форме круга диаметром 14 мм, либо квадрата со стороной 11 мм, внешний диаметр оправы составлял 18 и 23 мм соответственно. Пропускание центральной части образцов на длине волны 1,06 мкм составляло ~ 84%. С использованием полученных спектров пропускания и известных сечений поглощения Cr4+ определены его концентрации в Cr4+:YAG-керамиках трех различных составов. Это позволило оценить характеристики оправы, при которых условия самовозбуждения в Nd:YAG не реализуются, и выбрать состав оправы 2,5 мол.% Cr + 0,5 мол.% Ca + 97 мол.% YAG.

DOI: 10.15372/AOO20160203
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Мощные газоразрядные эксимерные ArF-, KrCl-, KrF- и XeCl-лазеры на газовых смесях без буферного газа

А.М. РАЖЕВ1,2, Е.С. КАРГАПОЛЬЦЕВ1, Д.С. ЧУРКИН1,3
1Институт лазерной физики СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 13/3
razhev@laser.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
3Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
churkin@laser.nsc.ru
Ключевые слова: бинарная газовая смесь, эксимерный лазер, поперечный объемный электрический разряд, газовая смесь без буферного газа, пониженное рабочее давление, энергия генерации, полный кпд, binary gas mixture, excimer laser, transverse electrical volume discharge, gas mixture without a buffer gas, low operating pressure, laser energy, full efficiency
Страницы: 106-111

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования влияния состава газовой смеси (активной среды лазера) на энергию генерации и полный кпд эксимерных газоразрядных ArF- (193 нм), KrCl- (222 нм), KrF- (248 нм) и XeCl-лазеров (308 нм), работающих на газовых смесях без применения буферного газа. Найдены оптимальные (с точки зрения максимальной энергии излучения) соотношения газовых компонентов активной среды эксимерных лазеров, при которых достигается эффективная работа с достаточно высоким значением выходной энергии лазерного излучения. Экспериментально подтверждено, что для газоразрядных эксимерных лазеров на галогенидах инертных газов присутствие в активной среде буферного газа не является необходимым условием эффективной работы лазерного источника. Так, например, в бинарных газовых смесях эксимерных лезеров, содержащих рабочий инертный и галогенсодержащий газы, впервые для импульсно-периодических газоразрядных эксимерных лазеров, работающих на электронных переходах эксимерных ArF*-, KrCl*-, KrF*- и XeCl*-молекул при накачке поперечным объемным электрическим разрядом газовой смеси пониженного давления, не содержащей буферного газа, были получены энергия лазерного излучения в импульсе до 170 мДж и высокая импульсная мощность лазерного излучения до 24 МВт. Максимальное значение полного кпд, полученное в эксперименте для бинарных газовых смесей KrF- и XeCl-лазеров, достигло 0,8%.

DOI: 10.15372/AOO20160204
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Возбуждение коаксиальных лазеров на парах меди импульсно-периодическим индукционным разрядом

В.М. БАТЕНИН1, М.А. КАЗАРЯН2, В.Т. КАРПУХИН1, Н.А. ЛЯБИН3, М.М. МАЛИКОВ1, В.И. САЧКОВ2
1Объединенный институт высоких температур РАН, 127412, г. Москва, ул. Ижорская, 13, стр. 2
mmalikov@oivtran.ru
2Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991, г. Москва, Ленинский пр., 53
kazarmishik@yahoo.com
3Научно-прооизводственное предприятие «Исток», 141190, г. Фрязино Московской области, ул. Вокзальная, 2а
Ключевые слова: лазер на парах меди, индуктор, трансформатор, индукционный разряд, численное моделирование, лазерная кинетика, copper vapor laser, inductor, transformer, inductive discharge, numerical simulation, laser kinetics
Страницы: 112-120

Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования возбуждения лазера на парах меди (ЛПМ) импульсно-периодическим индукционным (безэлектродным) разрядом. Исследован вариант ЛПМ с кольцевым рабочим объемом разрядной камеры. Показано, что такая камера в большей степени удовлетворяет особенностям индукционного способа накачки, чем обычная цилиндрическая камера. В численных экспериментах достигнуты высокие выходные характеристики лазера, что свидетельствует о возможности эффективной накачки ЛПМ новым для него индукционным методом.

DOI: 10.15372/AOO20160205
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Усиление пикосекундных импульсов в газовом усилителе лазерной системы THL-100

А.Г. ЯСТРЕМСКИЙ1, М.В. ИВАНОВ1, Н.Г. ИВАНОВ1, В.Ф. ЛОСЕВ1,2
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
yastrems@lgl.hcei.tsc.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
losev@ogl.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: усилитель, лазерная система THL-100, численное моделирование, пространственная однородность, amplifier, THL-100 laser system, the spatial intensity distribution, numerical simulation
Страницы: 121-127

Аннотация >>
Экспериментально и методами численного моделирования исследуется изменение пространственных и энергетических характеристик стартового импульса при усилении в широкоапертурном газовом усилителе мощной лазерной системы THL-100. При энергии стартового импульса 0,8 мДж и длительности 2 пс на выходе усилителя экспериментально получена энергия 2 Дж. Представлена 3D-модель усиления конически расходящегося лазерного излучения, которая учитывает реальную геометрию усилителя и пространственную неоднородность накачки. Рассчитаны пространственные распределения интенсивности лазерного излучения в различных сечениях усиливаемого импульса. Показано, что максимальная интенсивность в условиях эксперимента достигает 60 ГВт × см-2. Исследуются изменение энергии и пространственной структуры усиливаемого импульса, влияние энергии и геометрии стартового импульса на характеристики импульса на выходе усилителя. Показано, что при увеличении энергии стартового импульса до 5 мДж энергия лазерного излучения на выходе усилителя может достигать 3,8 Дж при максимальной интенсивности 148 ГВт × см-2.

DOI: 10.15372/AOO20160206
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Сверхизлучение на ионах молекулярного азота в филаменте

Н.Г. ИВАНОВ1, В.Ф. ЛОСЕВ1,2, В.Е. ПРОКОПЬЕВ1,3, К.А. СИТНИК1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
ivanov.ng@sibmail.com
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
losev@ogl.hcei.tsc.ru
3Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
prokop@ogl.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: филамент, инверсия населенностей, фемтосекундный лазерный импульс, многофотонная ионизация, молекула, ионы, filament, population inversion, femtosecond laser pulse, multiphoton ionization, molecule, ions
Страницы: 128-132

Аннотация >>
Приводятся экспериментальные результаты исследования условий возникновения сверхизлучения на резонансном электронном переходе ионов азота B3П g -A3å u+ при оптической накачке атмосферного воздуха и чистого азота импульсом лазерного излучения фемтосекундной длительности с длиной волны 950 нм. Показано, что сверхизлучение возникает в результате селективного заселения возбужденного состояния N2+ (B2å u+,ν'=0) при многофотонном возбуждении автоионизационного состояния молекулы азота c энергией 18,7 эВ. Затравочными фотонами для сверхизлучения на переходах иона молекулярного азота являются фотоны осевого суперконтинуума, возникающего в филаменте на соответствующих длинах волн. Реализован режим сверхизлучения на длине волны 358,4 нм, отнесенный к переходам молекулы CN.

DOI: 10.15372/AOO20160207
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Определение пороговых условий прохождения ультракоротких импульсов излучения видимого диапазона в компрессоре из стекла

Н.Г. ИВАНОВ1, В.Ф. ЛОСЕВ1,2
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
ivanov.ng@sibmail.com
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
losev@ogl.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: лазерный пучок, фемтосекундный импульс, компрессор из стекла, керровская нелинейность, пространственное распределение излучения, laser beam, femtosecond pulse, glass compressor, Kerr nonlinearity, spatial radiation distribution
Страницы: 133-138

Аннотация >>
Приведены результаты измерений и расчетов параметров излучения с длиной волны  = 475 нм при его прохождении через компрессор из стекла. Показано, что существует три диапазона плотности энергии излучения, входящего в компрессор. Первым из них является диапазон слабых интенсивностей (плотность энергии 1-5 мДж/см2), при которых влияние нелинейности на параметры выходного пучка незначительно. Второй диапазон - диапазон умеренных интенсивностей (плотность энергии 5-10 мДж/см2) - характеризуется значительной потерей энергии при распространении выходного пучка. Несмотря на это, на выходе из компрессора регистрируется практически исходная длительность импульса - 57 фс. Для третьего диапазона повышенных интенсивностей (плотность энергии 20 мДж/см2 и более) характерно полное разрушение пространственной структуры и спектрального состава выходного пучка.

DOI: 10.15372/AOO20160208
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Изменение состояния поляризации в керамиках с разупорядоченной кристаллической структурой

В.В. ОСИПОВ1, В.В. ЛИСЕНКОВ1,2, Р.Н. МАКСИМОВ1,2, Б.В. ШУЛЬГИН2, А.В. ИЩЕНКО2, В.А. ШИТОВ1
1Институт электрофизики УрО РАН, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 106
osipov@iep.uran.ru
2Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19
lisenkov@iep.uran.ru
Ключевые слова: нанопорошок, оптическая керамика, допирование, поляризация, рассеяние, nanopowder, optical ceramics, doping, polarization, scattering
Страницы: 139-143

Аннотация >>
Показано, что при допировании керамик на основе полуторных оксидов (например, Y2O3) гетеровалентными ионами происходит изменение поляризации, что ведет к изменению показателя преломления, искажению волнового фронта за счет наличия областей с повышенным содержанием гетеровалентных ионов, наблюдавшихся в экспериментах. Это объясняет регистрируемое снижение светопропускания и повышение рассеяния света в образцах керамик на основе Y2O3, допированных ZrO2, HfO2 или CeO2.

DOI: 10.15372/AOO20160209
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Исследование рассеяния излучения в лазерных керамиках на основе оксида иттрия

В.В. ОСИПОВ1, А.Н. ОРЛОВ1, В.В. ЛИСЕНКОВ1,2, В.Я. ШУР3, М.В. КОНЕВ3
1Институт электрофизики УрО РАН, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 106
osipov@iep.uran.ru
2Механико-машиностроительный институт, Уральский федеральный университет, 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19
lisenkov@iep.uran.ru
3Институт естественных наук, Уральский федеральный университет, 620000, г. Екатеринбург, пр. Ленина, 51
vladimir.shur@urfu.ru
Ключевые слова: оптическая керамика, рассеяние излучения, профилометр, optical ceramics, radiation scattering, profilometer
Страницы: 144-147

Аннотация >>
Представлены исследования лазерных керамик из 1Nd : Y2O3 + 6HfO2, 1Nd :Y2O3 + 10HfO2, 3Yb : Y2O3 + 5ZrO2, 5Yb : Y2O3 + 5HfO2 с характерными проявлениями оптических неоднородностей, названных «апельсиновой коркой». Диаметр и толщина образцов составляли соответственно 11 и 1,7-2,0 мм. Определены характерные размеры оптических неоднородностей, вызывающих эффект «апельсиновой корки», которые находятся в пределах 10-300 мкм.

DOI: 10.15372/AOO20160210
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Индукционный HF-лазер

А.М. РАЖЕВ1,2, Д.С. ЧУРКИН1,3, Е.С. КАРГАПОЛЬЦЕВ1
1Институт лазерной физики СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 13/3
razhev@laser.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
3Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
churkin@laser.nsc.ru
Ключевые слова: импульсный, цилиндрический, индукционный разряды, HF-лазер, спектр генерации, высокая стабильность работы лазера, кольцевая форма пучка, pulsed, cylindrical, inductive discharge, HF laser, generation spectrum, high laser operation stability, ring laser beam
Страницы: 148-151

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований зависимости энергетических, временных, спектральных и пространственных характеристик генерации индукционного HF-лазера от условий накачки. В качестве активной среды использовалась смесь водорода с F2, NF3 и SF6, а также их смесями с гелием или неоном. Получена максимальная энергия генерации 19 мДж в смеси He : H2 : NF3 - 45 : 1 : 4 при давлении 42 торр. Длительность импульсов генерации на полувысоте достигала 0,42 мкс, что соответствовало импульсной мощности 45 кВт. Впервые исследован спектральный состав генерации индукционного HF-лазера. Спектр лазерного излучения состоял из семи групп полос вблизи 2732, 2763, 2798, 2835, 2873, 2893 и 2913 нм. Форма пятна генерации представляла собой кольцо диаметром около 2 см и шириной 0,4-0,5 см. Лазер имел высокую стабильность при работе в импульсно-периодическом режиме. Величина отклонения амплитуды световых импульсов не превышала 5-6%.

DOI: 10.15372/AOO20160211
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Генерация в смесях инертных газов с фтором при накачке объемным диффузным разрядом

А.Н. ПАНЧЕНКО, Н.А. ПАНЧЕНКО
Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
alexei@loi.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: лазеры на фторидах инертных газов, диффузный объемный разряд, эффективная генерация, rare gas fluoride lasers, diffuse volume discharge, efficient lasing
Страницы: 152-156

Аннотация >>
Проведены исследования параметров лазерного излучения в газовых смесях Не-Ar(Kr, Xe)-F2(NF3) и He-F2 при возбуждении объемным разрядом, инициируемым пучком электронов лавин (ОРИПЭЛ). Показано, что ОРИПЭЛ является эффективным источником лазерного излучения на молекулах XeF* и KrF*. Впервые получена генерация в ВУФ-области спектра на переходах молекулярного фтора (157 нм). Показано, что высокая однородность формируемых в активной среде разрядов позволяет увеличить длительность лазерных импульсов на молекулах фторидов инертных газов. Полученные при накачке ОРИПЭЛ параметры лазерного излучения сопоставимы с характеристиками лазеров с возбуждением традиционным поперечным разрядом с предыонизацией.

DOI: 10.15372/AOO20160212
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Визуализация газодинамических процессов при импульсно-периодическом разряде, инициируемом убегающими электронами, в воздухе атмосферного давления с помощью лазерного монитора

Д.В. БЕЛОПЛОТОВ1, М.В. ТРИГУБ2,3, В.Ф. ТАРАСЕНКО1, Г.С. ЕВТУШЕНКО3, М.И. ЛОМАЕВ1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
rff.qep.bdim@gmail.com
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
trigub@tpu.ru
3Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
evt@tpu.ru
Ключевые слова: наносекундный импульсно-периодический разряд, воздух атмосферного давления, убегающие электроны, теневая методика, лазерный монитор, лазер на парах бромида меди, струи паров металла, цветные мини-струи, nanosecond pulse-periodic discharge, atmospheric pressure air, runaway electrons, schlieren method, laser monitor, copper bromide laser, metal vapor jets, colored mini jets
Страницы: 157-161

Аннотация >>
С помощью лазерного монитора и теневой методики на основе CuBr-лазера исследованы газодинамические процессы, протекающие при импульсно-периодическом наносекундном разряде, инициируемом убегающими электронами, в воздухе атмосферного давления. На катод, изготовленный из меди в виде конуса с диаметром основания 6 мм, углом раствора при вершине конуса 30° и радиусом закругления вершины конуса около 0,2 мм, подавались импульсы напряжения отрицательной полярности амплитудой 13 кВ с длительностью на полувысоте 10 нс и длительностью фронта 4 нс, с частой 60-3200 Гц. Плоский заземленный анод располагался на расстоянии 2 мм от вершины катода. Установлено, что продукты плазмы разряда, содержащие пары меди, выносятся в радиальном направлении вдоль поверхности плоского электрода за 2,5 мс на расстояние 24 мм. При этом температура нагретого газа составляет ~ 1 × 103 К. Использование схемы лазерного монитора в проходящем свете позволило получить контрастные изображения оптических неоднородностей, возникающих в разряде.

DOI: 10.15372/AOO20160213
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Исследование усилительных характеристик CuBr-лазера

М.В. ТРИГУБ1,2, Г.С. ЕВТУШЕНКО2, В.О. ТРОИЦКИЙ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
trigub@tpu.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
evt@tpu.ru
Ключевые слова: CuBr-лазер, неустойчивый резонатор, усилительные характеристики, CuBr laser, unstable cavity, gain characteristics
Страницы: 162-164

Аннотация >>
Представлены результаты исследования усилительных характеристик CuBr-лазера. Исследовалось влияние потерь в канале обратной связи неустойчивого резонатора телескопического типа с боковым выводом излучения. Показана возможность выделения отдельной линии генерации лазера за счет использования полосовых фильтров в канале обратной связи. Определены интегральные коэффициенты усиления для каждой линии.

DOI: 10.15372/AOO20160214
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину