Методы стабилизации лазерных излучателей систем дистанционного контроля тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.11, кандидат технических наук Парахуда, Сергей Евгеньевич

• Парахуда, Сергей Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Парахуда, Сергей Евгеньевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Г лава 1. Современные тенденции в развитии лазерных систем дистанционного контроля

1.1. Краткий обзор современных областей применения систем лазерного дистанционного контроля

1.2. Краткий обзор и анализ методов стабилизации и улучшения пара -метров лазерных источников систем дистанционного контроля

1.2.1. Анализ методов компенсации термооптических искажений

1.2.2. Анализ методов генерации дифракционно- ограниченных

лазерных пучков

Выводы по главе 1

Глава 2. Компенсация термоиндуцированных искажеци^^етивном элементе твердотельного лазера

2.1. Метод активной компенсации термоаберраций первого и второго порядка

2.2. Метод частичной компенсации термодвулучепреломления

Выводы по главе 2

Глава 3. Методы стабилизации амплитудно-фазового распределения лазерного излучения созданием радиальной зависимости условий

генерации

3.1 Применение зеркал с радиальной зависимостью коэффициента

отражения

3.2. Метод создания радиального профиля коэффициента усиления

3.2.1. Моделирование процесса возбуждения «шепчущих» мод в АЭ твердотельного лазера

3.2.2. Моделирование лазера с радиальным профилем коэффициента

усиления

3.2.3, Экспериментальные исследования энергетических параметров

лазеров с радиальным профилем коэффициента усиления

3.3. Модулятор-интерферометр с квадратичной радиальной

зависимостью внугрирезона горных потерь

Выводы по главе 3

Глава 4. Исследование возможных путей повышения эффективности лазерных излучателей систем дистанционного контроля

4.1. Исследование генерационных характеристик перспективных лазерных активных сред

4.2. Термостабилизация активных сред твердотельных лазеров

Выводы по главе 4

Глава 5. Системы дистанционного контроля со стабилизированными лазерными излучателями

5.1. Лазерный прибор дистанционного контроля внутренних размеров крупногабаритных деталей

5.2. Активный дистанционный контроль цвета водной среды

Выводы по главе 5

Общие выводы по работе

Литература

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы стабилизации лазерных излучателей систем дистанционного контроля»

ВВЕДЕНИЕ

Уровень и новизна научных исследований, инженерно-технических разработок, их конкурентоспособность, эффективность и качество производства в значительной степени определяются наличием современных систем диагностики и контроля, обеспечивающих оперативную и достоверную информацию о качестве контролируемых процессов. Поэтому особое внимание уделяется разработкам систем дистанционного контроля, которые интегрируются и воплощают в себе последние достижения в области информатики, лазерной и вычислительной техники.

Возросшая сложность и многообразие систем дистанционного контроля, обусловленная усложнением и модернизацией технологических процессов, требуют разработки новых подходов к решению проблемы стабилизации выходных характеристик систем контроля, таких как точность, чувствительность, надежность.

Свойства лазерного излучения, такие как монохроматичность когерентность, высокая мощность, малая угловая расходимость и длительность импульса, позволяют успешно решать задачи контроля во многих областях: контроль линейных и угловых размеров, физических параметров, химического состава и т.д.

Лазерный излучатель играет определяющую функциональную роль в реализации методов лазерного дистанционного контроля и оказывает существенное влияние на значительную часть выходных характеристик системы, как метрологических так и технико-экономических.

Многообразие методов контроля и физических принципов, на которых они основаны, предполагают многообразие требований к излучателю. Среди них можно выделить требования компактности, высокой энергетической эффективности, надежности и долговечности, возможность использования раз-

ных длин волн излучения и широкого диапазона режимов работы, а также возможность работы в условиях разнообразных внешних отрицательных воздействий без ухудшения выходных параметров. Общими для таких лазеров также являются требования высокоэффективной доставки излучения в зону взаимодействия с объектом облучения и стабильности энергетических параметров в зоне облучения. Следовательно, возникают требования к стабильности энергии, средней мощности, расходимости излучения, девиации оси генерации лазера. В конечном счете, встает задача временной и пространственной стабилизации спектральной энергетической яркости излучения твердотельного лазера.

В последнее время затруднения, обусловленные отсутствием целевого госбюджетного финансирования новых разработок, и реальная потребность в современных средствах контроля, требуют разработки единого подхода при проектировании источников лазерного излучения для систем контроля.

Новые принципы, лежащие в основе структурных схем лазерного излучателя на этапе проектирования- это обеспечение его многофункциональности и функциональной полноты.

В связи с необходимостью реализации этого подхода, возникает целый ряд проблем:

-обеспечение стабильности выходных параметров лазерного излучателя при изменении режимов работы;

- обеспечение возможности генерации излучения на нескольких длинах

волн;

- обеспечение улучшенных эксплуатационных и технико- экономических показателей

Для ряда отраслей промышленности, таких как крупное машиностроение, судостроение и нефтедобывающая промышленность, актуальной задачей является разработка методов и средств контроля и измерений линейных размеров в диапазоне от 0,5 до 20 метров. Предприятия данных отраслей прояв-

ляют значительный интерес к созданию лазерных систем с фотоэлектрической регистрацией, решающих задачи станочного позиционирования и контроля размеров крупногабаритных деталей. Автоматическая регистрация предъявляет повышенные требования к стабильности мощности и пространственного распределения излучения.

Методы дистанционного контроля физических и химических параметров, используемые в таких областях, как экология, климатология, океанология, требуют создания мощных, мобильных многофункциональных лазерных излучателей.

Специфика требований систем дистанционного контроля (СДК) к излучателю состоит в необходимости одновременного обеспечения компактности, широкого температурного диапазона, максимальной энергетической эффективности при минимальном энергопотреблении, устойчивости к внешним воздействиям, повышенного ресурса и стабильности параметров излучения.

Несмотря на определенную известность и распространенность методов стабилизации, они не адаптированы к условиям эксплуатации систем дистанционного контроля. Исследование существующих и разработка новых методов стабилизации параметров лазерного излучателя, применительно к специфике требований дистанционного контроля - задача актуальная.

Цель данной работы:

Улучшение технических и метрологических характеристик лазерных систем дистанционного контроля (ЛСДК) на основе разработки и использования методов стабилизации выходных параметров лазеров.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1. Уменьшение влияния термоиндуцированных искажений на выходные параметры лазера;

2. Повышение стабильности выходных параметров излучателя при внешнем воздействии нестационарных тепловых полей;

3. Стабилизация относительного распределения плотности энергии в поперечном сечении пучка лазера;

4. Исследование энергетических характеристик и методов стабилизации лазеров, работающих в безопасном для зрения среднем ИК- диапазоне;

5. Развитие метода дистанционного контроля внутренних размеров крупногабаритных деталей.

Объектом исследования были методы, связанные с оптическими свойствами лазеров, а также генерационными особенностями лазерных сред, и методы пространственного и временного управления параметрами генерации.

Анализ и классификация основных методов стабилизации и улучшения выходных параметров лазеров, применяемых в лазерных системах дистанционного контроля показали, что существующие методы различаются по физическим особенностям и направлены на различные элементы лазера, но ни один из них не решает задачи стабилизации параметров в полном объеме. Дальнейшее развитие в данном направлении возможно по пути создания новых, совершенствования известных методов, а также за счет их комплексного использования.

Можно выделить следующие важные направления для проведения исследований в процессе решения поставленных задач

- исследование возможности компенсации термоиндуцированных искажений в активном элементе (АЭ) активной компенсацией аберраций низших порядков и частичной компенсацией термодвулучепреломления;

- развитие подхода повышения яркости и стабилизации путем использования резонаторов с радиальной неоднородностью характеристик: полезных потерь (Гауссовы зеркала), неактивных потерь и коэффициента усиления;

- исследование генерационных свойств перспективных лазерных активных сред;

- повышение эффективности термозависимых активных сред путем оптимизации системы термостабилизации совместным решением генерационных и тепловых уравнений.

В рамках решения первой задачи были получены следующие научные результаты: исследована активная стабилизация яркости твердотельного импульсного лазера одновременной компенсацией аберраций 1-го и 2-го порядка за счет двухкоординатной коррекции положения элемента внутрирезона-торного телескопа; теоретически и экспериментально исследован метод частичной компенсации термодвулучепреломления в АЭ лазера, основанный на применении фазовой пластинки. Совместное применение активной компенсации термоаберраций 1-го и 2-го порядка и частичной компенсации термодвулучепреломления в АЭ позволило стабилизировать выходные параметры твердотельного лазера при изменении режима накачки в широком диапазоне (общее снижение энергии импульса, не превышало 10-15% при изменении мощности накачки до 1 кВт), что повысит эффективность использования многофункциональных лазеров.

Научная новизна заключается в том, что:

- теоретически обоснован и экспериментально подтвержден подход к уменьшению влияния термоиндуцированных искажений, возникающих при изменении режимов работы лазера, комплексным использованием методов активной стабилизации параметров резонатора и частичной компенсации термодвулучепреломления.

В рамках решения второй задачи были получены следующие научные результаты: предложено и исследовано устройство для модуляции излучения, обеспечивающее неразъюстируемость резонатора и свойства квадратичной аподизирующей диафрагмы.

Научная новизна заключается в том, что впервые предложено использование модулятора на эффекте НПВО в схеме модифицированного интерферометра Саньяка.

В рамках решения третьей задачи были получены следующие научные результаты: предложен и исследован метод стабилизации относительного распределения плотности энергии в поперечном сечении пучка селективным возбуждением «шепчущих» мод; разработана математическая модель лазера с радиальной зависимостью коэффициента усиления в активной среде; исследовано влияние на энергию и расходимость лазерного излучения применения резонаторов с радиальной зависимостью условий генерации, обусловленной созданием неоднородных профилей отражения, пропускания и усиления.

Научная новизна заключается в том, что впервые предложен и теоретически обоснован метод стабилизации параметров излучения селективным возбуждением «шепчущих» мод в активном элементе.

В рамках решения четвертой задачи были получены следующие научные результаты: проведены исследования генерационных свойств твердотельных лазеров среднего инфракрасного диапазона; сформулированы рекомендации к использованию кристаллов с кристаллографической ориентацией [111] для работы в режимах с большой частотой повторения импульсов; исследован метод термостабилизации оптически плотных активных сред, позволивший повысить эффективность генерации Но3+: YAG лазера на 20%.

Научная новизна заключается в том, что предложен метод термостабилизации оптически плотных активных сред, основанный на совместном решении генерационных и теплофизических уравнений.

В рамках решения пятой задачи получены следующие научные результаты: предложена принципиальная оптическая схема прибора для контроля внутренних размеров крупногабаритных деталей с лазерным стабилизированным источником, проведена экспериментальная оценка воспроизводимости результатов измерений.

Научная новизна заключается в том, что модернизирован метод лазерного дистанционного контроля размеров, основанный на использовании импульсного стабилизированного лазера, работающего в безопасном для зрения спектральном диапазоне.

Использование результатов диссертационной работы позволит повысить энергетическую эффективность твердотельных лазеров, применяемых в системах дистанционного контроля. Практическую ценность в диссертационной работе представляют:

1 .Модернизированный метод дистанционного контроля внутренних размеров крупногабаритных деталей с использованием импульсного лазера;

2.Предложенное устройство для модуляции лазерного излучения на основе эффекта НПВО и свойств модифицированного интерферометра Саньяка, позволившее уменьшить чувствительность резонатора к разъюстировкам;

3. Принципиальная схема многочастотного твердотельного лазера, используемая в методе активного контроля цвета водной среды;

4.Результаты разработки внедрены на 2-х лазерных излучателях "Ракот 2" в МНТК «Микрохирургия глаза», г. Москва

5.Устройство для модуляции внедрено в НПО "Зенит" г. Зеленоград. Первая глава посвящена анализу современных систем лазерного дистанционного контроля, источников лазерного излучения, требований, предъявляемых к таким источникам, а также существующим методам улучшения и стабилизации параметров лазеров.

Вторая глава посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию методов компенсации термооптических искажений возникающих в процессе работы лазера. Предложен метод активной стабилизации при изменении режима накачки, совместное применение которого с методом частичной компенсации термодвулучепреломления позволяет существенно расширить диапазон работы лазера при снижении энергетических характеристик не более чем на 10-15%.

и

В третьей главе рассмотрен метод уменьшения расходимости и стабилизации относительного распределения плотности энергии излучения созданием радиальной зависимости условий генерации. Исследовано применение зеркал с неоднородным поперечным распределением параметров- амплитудно-фазовых фильтров с квазитрапецеидальным профилем коэффициента отражения и фазовым профилем. Предложен и исследован метод создания радиального профиля коэффициента усиления в активной среде. Исследованы свойства квадратичной аподизирующей диафрагмы -модулятора добротности на основе НПВО и модифицированного интерферометра Саньяка.

Четвертая глава посвящена исследованию перспективных лазерных активных сред для генерации излучения ближнего и среднего инфракрасного -безопасного для зрения спектрального диапазона, а также разработке метода стабилизации выходной мощности лазера за счет термостабилизации активной среды.

В пятой главе на основе комплексного использования результатов проведенных исследований модернизирован метод дистанционного контроля размеров крупногабаритных деталей, с использованием импульсного стабилизированного лазера, работающего в безопасном для зрения спектральном диапазоне; приведены теоретические и экспериментальные оценки метрологических характеристик прибора типа ДПС, сформулированы рекомендации по дальнейшему развитию данного метода; предложена принципиальная схема многочастотного компактного стабилизированного излучателя для многофункциональной системы дистанционного контроля, реализующей метод активного контроля цвета водной среды.

Работа выполнена на кафедре приборов контроля и систем экологической безопасности Северо-Западного заочного политехнического института под руководством Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, доктора технических наук, профессора Потапова А.И.

Заключение диссертации по теме «Методы контроля и диагностика в машиностроении», Парахуда, Сергей Евгеньевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложен метод активной стабилизации одновременной компенсацией термооптических аберраций 1 -го и 2-го порядков, теоретические и экспериментальные исследования которого доказали возможность стабилизации яркости на уровне 85% от максимальной при изменении мощности накачки до 1 кВт.

2. Теоретически и экспериментально исследован метод частичной компенсации термодвулучепреломления в активном элементе лазера при использовании фазовой пластины Х/4, ориентированной быстрой осью параллельно плоскости поляризации. Метод позволил в 1,5 - 2 раза снизить потери на деполяризацию при работе лазера в диапазоне мощности накачки до 1 кВт.

3. Комплексное использование методов активной стабилизации параметров резонатора и частичной компенсации термодвулучепреломления позволило существенно уменьшить влияние термоиндуцированных искажений.

4. Предложен и теоретически обоснован новый метод уменьшения угловой расходимости и пассивной стабилизации энергии излучения лазера, заключающийся в создании радиального профиля коэффициента усиления селективным возбуждением "шепчущих" мод.

5 .Разработана двумерная математическая модель процесса возбуждения "шепчущих" мод на основе метода Монте-Карло, учитывающая показатель преломления, коэффициент поглощения и рассеяния света иммертирующей средой.

6.Проведена оптимизация профиля коэффициента усиления при помощи дифракционного расчета параметров излучения методом Фокса-Ли с применением быстрого преобразования Фурье для плоского резонатора лазера.

7. Экспериментальные исследования метода создания радиального профиля коэффициента усиления подтвердили возможность создания лазеров с расходимостью, превышающей дифракционный предел на 30-50% для чисел Френеля резонатора от 10 до 22. .

8. Метод создания радиального профиля коэффициента усиления внедрен в 2-х лазерных излучателях "Ракот 2" в МНТК "Микрохирургия глаза".

9. Предложено устройство для модуляции лазерного излучения на основе эффекта НПВО, сочетающее в себе свойства модулятора и свойства аподизи-рующей диафрагмы с квадратичной радиальной зависимостью коэффициента пропускания, а также свойства модифицированного интерферометра Саньяка. Устройство для модуляции внедрено в НПО "Зенит" г. Зеленоград.

10.Предложен метод термостабилизации активной среды двухконтурной системой охлаждения, позволивший на 20% повысить эффективность Но:Сг:Тт:УАС- лазера, работающего в режиме большой частоты повторения импульсов. Расчет системы охлаждения проведен на основе совместного решения уравнений теплопереноса с генерационными уравнениями.

11 .Модифицированный метод контроля внутренних размеров крупногабаритных деталей со стабилизированным импульсным лазерным источником, позволил уменьшить погрешность измерений в 3-5 раз.

12.Предложена принципиальная схема многочастотного твердотельного лазера, позволяющая реализовать метод активного контроля цвета водной среды.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Парахуда, Сергей Евгеньевич, 1999 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Аладов A.B., Беззубик В.В., Белашенков Н.Р., Парахуда С.Е. и др. Применение зеркал с квазитрапецеидальным профилем распределения коэффициента отражения в резонаторах твердотельных лазеров высокой яркости.// «Оптический журнал», 1995. №8, С. 19-23.

2. Альтшулер Г.Б., Белашенков Н.Р., Карасев В.Б.,Назаров В.В., Хлопонин Л.В., Храмов В.Ю. Высокостабильный бортовой компактный твердотельный лазер.// Оптический журнал №8, август 1995.С.52-56.

3. Альтшулер Г.Б., Беликов A.B., Татарский C.B., Парахуда С.Е. и др. Особенности временной структуры излучения эрбиевых лазеров.// Труды меж-дунар. конференции «Достижения лазерной стоматологии» ,20-23 июня 1994г., С. 190-200, англ.яз.

4. Альтшулер Г.Б., Аладов A.B., Храмов В.Ю., Парахуда С.Е и др. Эрбиевые лазеры для стоматологии.//Тезисы 8-ой междунар. Конфер. «Оптика лазеров» 27 июня - 1июля 1995г., С.302-303 , англ.яз.

5. Ананьев Ю.А., Свенцицкая H.A., Шерстобитов В.Е. Селекция поперечных типов колебаний в ОКГ с выпуклыми зеркалами. - ДАН СССР, 1968,т. 179, №6, С. 1304- 1305.

6. Ананьев Ю.А., Свенцицкая H.A., Шерстобитов В.Е Свойства ОКГ с неустойчивым резонатором. - ЖЭТФ, 1968, т.55, № 1, С.130-140.

7. Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. - М; Наука, 1990.

8. Андреев В.А. Теплообменные аппараты для вязких жидкостей. - М. :Энергия. 1972.-211с.

9. Андреев В.В., Дьяконов Г.И.. Лян В.Г., Михайлов В.А., Маслов Б.А. //

HCrEGr, Nd - лазер с КПД 1,5-2 % на частоте излучения, удвоенной в кристалле КТР // Квантовая электроника,-18 N9 (1991)- С. 1038

10. Андреев Н.Ф., Парашов О.В., Пасманник Г.А., Хазанов Е.А. Четырехка-нальный импульсно- периодический YAG: Nd - лазер с дифракционным качеством выходного излучения. //Квантовая электроника, 29, №

7,1997.С.581.

11. Андрусенко A.M. Методы и средства лазерной прецизионной дальномет-рии. - М. :Изд-во стандартов,, 1967. -177 с.

12. Андрусенко A.M., Данильченко В.В.,Прокопов A.B. и др. Методы и средства прецизионной дальнометрии,- М.:Изд-во стандартов, 1987.

13. Балин Ю.П. и др. Автоматизированный аэрозольный локатор JI03A-4. в кн. Проблемно-ориентированные измерительно-вычислительные комплексы. Новосибирск, Наука, 1986. С. 67-71

14. Байбородин Ю.В. Основы лазерной техники. -Киев: Вища школа. Головное изд-во,1981.-408с.

15. Баянов В.И., Бордачев Е.Г., Волынкин В.М. и др. Стержневые усилители большой апертуры на фосфатном неодимовом стекле для лазеров с высокой яркостью излучения.//Квантовая электроника, -13, № 9, 1986.С.1891.

16. Белкин И.М. Средства линейно-угловых измерений. -М., 1987. - 367с.

17. Вакулов Г.Ф. и др. Автоматизированный комплекс метеорологического лидара ДИАЛОГ, в кн. Проблемно-ориентированные измерительно-вычислительные комплексы. Новосибирск, Наука, 1986 С. 43-57.

18. Ванюков М.Л., Исаенко В.И., Серебрякова В.А. Исследование направленности ОКГ. //ЖЭТФ-1963, Т.44- С. 1493

19. Венециан B.C. и др.Диффузное отражение излучения оптических квантовых генераторов. //ОМП, №4, 1969.

20. Веремей В.В., Горбунова Т.А., Карпухин С.Н., Орлов С.А. Лазер с сопряженным резонатором на основе уголкового отражателя./Квантовая электроника.-!^ N8(1991)- С. 996.

21. Вдовин Г.В., Четкин С.А. Активная коррекция тепловой линзы твердотельного лазера И.Использование резонатора управляемой конфигурации. // Квантовая электроника,- 20, №2 (1993), С. 167.

22. Воронцов М.А., Корябин A.B. и др. Адаптивное внутрирезонаторное управление модовым составом излучения твердотельного лазера./ Квантовая электроника,- 18, №8 (1991) С. 904.

23. Войтович А.П., Северинов В.И. - Лазеры с анизотропными резонаторами -Минск.: Наука и техника- 1988.

24. Горелик Д.О., Конопелько Л.А. Мониторинг загрязнения атмосферы и источников выбросов. Аэроаналитические измерения. -М.: Изд-во стандартов, 1992- 432с.

25. Гудков В.А., Раджабова 3.Б.Влияние формы кристаллического активного элемента на выходную мощность одномодового лазера.// Квантовая электроника.-^ N7 (1992) С. 646.

26. Данилов A.A., Жариков Е.В. и др. «Оптически плотные активные среды», Труды ИОФАН, т.26, М: «Наука», 1990, с.

27. Джеррард А, Берч ДЖ.М,- Введение в матричную оптику- М.: Мир-1978.

28. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. Методы расчета теплового режима приборов. - М.: Радио и связь.-310с.

29. Дьяконов Г.И., Лян В.Г., Щербаков И.А.и др.Высокоэффективный ИСГГ: Gr, Nd - лазер с поляризационно-замкнутым резонатором/Квантовая электроника.-^ N7 (1991)- С. 805.

30. Дьяконов Г.И., Лян В.Г., Михайлов В. А., Романовский Н.В.,Щербаков И.А. Метод улучшения пространственной однородности излучения лазера с поляризованным выводом излучения./ Квантовая электроника-17 N4 (1990)-453.

31. Ерлов Н.Г. Оптика моря. Л.: Гидрометиздат, 1980. 248 с.

32.Жукаускас A.A. Конвективный перенос в теплообменниках. - М.: Наука. 1982.-472с.

33. Захаров В.М., Костко O.K. и др. Метеорологическая лазерная локация. -JI. Гидрометеоиздат. , 1977-222с

34. В.М. Захаров и др. Экспериментальные исследования отражающих свойств земной поверхности и атмосферных образований при лазерном зондировании,- Труды ЦАО, 1973, вып. 105, С.80-83.

35. Захаров А.И. Геодезические приборы. - М: Недра, 1989. - 314 с.

36. Зуев В.Е. Лазерное зондирование тропосферы и подстилающей поверхности. Новосибирск., 1987. 317с.

37. Зверев Г.М.,Голяев Ю.Д., Шалаев Е.А., Шокин A.A. Лазеры на алюмоит-триевом гранате с неодимом. - М.: Радио и связь., 1985 - 284с.

38. Золотов А В ,Кирюхин Ю.И., Кузнецова H.A. Многофункциональные лазерные измерители перемещений /Оптико-механическая . промышленность. -1983.-№8.-С.25-29

39. Икрамов A.B., Романов С.В., Сафронов А.Л., Сулимов А.О. Бинарное адаптивное зеркало. /Квантовая электроника .-19, №2, 1992.

40. Ишанин Г.Г. Приемники излучения оптических и оптико-электронных приборов,- Л.: Машиностроение. Ленингр. Отделение, 1986,- 175с.: ил.

41. Иванов В.И., Малевич И.А., Чайковский А.П. Многофункциональные ли-дарные системы. - Минск.:Университетское, 1986, С.-286

42. Иванов А П и др. Лидары для исследования структуры атмосферы и воды. - Минск.: Препринт №151,ИФАН БССР,1978,-28с.

43. Иванов В.А., Привалов В.Е. Применение лазеров в приборах точной механики. - СПб.: Политехника, 1993. - 216 с.

44. Каминский A.A., Бутанин A.B., Багаев С.Н., Эйхнер Г. и др. Непрерывная трехмикронная генерация на новом лазерном кристалле BaLu2Fj'.Er3+. /Квантовая электроника ,-25, № 2,1998,С.308.

45. Карасев В.Б. Резонаторы с вращением поля. /Оптический журнал. 1995,№8,С.24-27.

46. Катаев М.Ю., Мицель A.A.. Выбор оптимальных спектральных каналов для решения задач адсорбционного газоанализа и локации./ «Оптика атмосферы и океана»,5, №9 (1992)

47. Кондратьев К.Я., Поздняков Д.В.. Новое в дистанционном зондировании окружающей среды./ «Исследования земли из космоса»-1996-№1 С. 107

48. Коронкевич В.П., Ханов В.А. Современные лазерные интерферометры перемещений,- Новосибирск: Наука, 1985,-102с.

49. Костко O.K., Захаров В.М., Хмелевцов С.С.. Лазеры и исследование климата - Л.: Гидрометиздат, 1990, -320 с.

50. Кривошеев М.И., Кустарев А.К. Цветовые измерения. - М.: Энергоатом-издат, 1990,- 240с.

51. КузнецовМ.Н., Куликов О.Л. Уменьшение угловой расходимости излучения лазера с выходным отражателем, составленным из нескольких зеркал с неравномерным по сечению пропусканием./ Квантовая электроника,-18 N9(1991)-С. 1122

52. Кулясов А.Г., Марасин Л.Е., Попов Ю.В. Высокоточный светодальномер-профилометр с газовым лазером /Оптико-мех. пром-сть. - 1979. №2. С,-18-21.

53. Лазерный контроль атмосферы /Под ред. Э.Д. Хинкли,- М.: Мир, 1975, -416с.

54. Лукин И.В., Соболь В.В., Крупко B.C. Прецизионный лазерный дальномер/ Метрология в дальнометрии: Тез.докл. -Харьков, 1988. - С.96-98.

55. Малинин С.М., Шапиро Л.Л. и др. «Способ управления модулятором оптического излучения» патент RU №2022433, Н01 S3/10 от 30.10.94

56. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование,- М.Мир,1987. - 550с.

57. Мезенов A.B., Соме Л.М., Степанов А.И. Термооптика твердотельных лазеров. -Л; Машиностроение, 1986.

58. Михайлов В.А. Расчеты основных параметров лазеров с ПЗР- резонаторами / РАН ИОФ, Препринт N25, М-1992.

59. Оптика океана.Т1.Физическая оптика океана. М. : Наука,1983,-372с.

60. Оптика океана и атмосферы. Отв. ред. К.С. Шифрин. М.: Наука, 1981,-228с.

61. Панкратова Т.Ф. Собственные частоты и поляризации объемного кольце-• вого резонатора. /Оптика и спектроскопия. - 1974,т.36, № 5,С.969-974.

62. Папулис А. - Теория систем и преобразований в оптике- М.: Мир- 1971.

63. Парахуда С.Е., Потапов А.И. Метод активной стабилизации яркости излучения при изменении теплового режима работы твердотельного лазера / РАН ,Дефектоскопия,- 1998г.- №7., С. 82-89 .

64. Парахуда С.Е., Потапов А.И. Стабилизация яркости излучения твердотельных лазеров для лидаров. /Тезисы 6-ой Петербургской школы-семинара-выставки «Лазеры для медицины, биологии и экологии» 7-8 декабря 1998г. С. 53.

65. Пахомов И.П., Рожков О.В., Рождествин В.Н. «Оптико-электронные квантовые приборы»: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. И.И. Пахомова. - М.: Радио и связь, 1982,- 258 с.

66. Петров Ю.В., Шушарин A.B. Экспериментальное исследование ультразвуковых волн, возбуждаемых в металле лучом лазера. - Дефектоскопия, 1994, №8, С. 90-92.

67. Полетимов А.Е., Щедрин A.C., Яновская И.Л.. Аподизирующие диафрагмы для лазеров видимого и ИК диапазонов.//Квантовая электроника, 19, №Ю(1992), С. 1203.

68. Привалов В.Е. Усройство для измерения перемещений водной поверхности. Авт.свид. 1.467.394.-Б.И, 1989.-№ 11.

69. Сарвин A.A., Грейм H.A., Кустов Б.Д. Проекционно - визуальный дальномер с переменным базисом. Авт.свид. №327859, 03.11.1971.

70. Скогорев В.П. Лазеры в геодезии,- М.:Недра,1987

71. Славянов С.Ю. К теории открытых резонаторов. /ЖЭТФ, 1973,т.64, № 3,С.785-795.

72. Сперанская Т.А., Тарутина Л.И.. Оптические свойства полимеров.Л., «Химия», 1976.-136с.

73. Хапалюк А.П.. Преобразование лазерного излучения гауссовыми диафрагмами. /«Журнал прикладной спектроскопии», 64, №4 (1997) С. 471.

74. Харрик М. Спектроскопия внутреннего отражения. Пер с англ. п/р В.А. Никитина., М, «Мир», 1970,- 336 с.

75. Шарков A.B., Кораблев В.А., Брусницын П.С., Парахуда С.Е. Термостабилизация твердотельных лазеров. Тезисы III Минского международного форума по тепло- и массообмену, 20-24 мая 1996г., С. 74-79.

76. Шарков А В., Кораблев В.А. Конвекционный теплообмен на начальном участке кольцевого канала при различных условиях на его входе. - Изв. ВУЗов СССР. Приборостроение. 1983.Т26 №8. С. 92-93.

77. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: Учеб. для вузов. - М. :Изд-во стандартов, 1990.-342с., ил.

78. Янков П., Жечев И., Петров Г., Терзиев Д. ИАГ: Nd- лазер с зеркалами, обладающими радиальным распределением коэффициента отражения. / Квантовая электроника.-19 № 2(1992)- С. 183.

79. Altshuler G.B., Belashenkov N.R., Karasev V.B., Khloponin L.V., Khrainov V.Yu. Powerful pulsed solid-state Lasers for Lidar systems /SPIE vol 2964/123.

80. Barnes N.P. Nd3+ in various hosts comparison of operation on 1.06 pm and 1.33 pm transitions. / IEEE J. Quantum Electron., vol. 23, p. 1434(1987)

81. Cordova-Plaza A., T.Y. Fan, M.J.F. Digonnet, R.L.Byer, H.J.Shaw. Nd:MgO:LiNbC>3 continuous-wave laser pumped by a laser diode. /Optics letters, vl3, 3, 1988.,p.209.

82. De Silvestri S., Laporta P., Magni V. The role of rod position in single-mode solid state laser resonators./ Optics communications., vol. 57, p. 339 (1987)

83 . De Silvestri S., Pump power stability range of single- mode solid state laser resonators with rod thermal lensing. /IEEE J. Quantum Eiectron., vol. 23, p.1999 (1987)

84. Emerl D., Quadrature Frequency Conversion, /IEEE J. Quantum Eiectron., vol. 23, p. 1361,(1987)

85. Hamilton C.E., Beach R.J., Sutton S.B. 1-W average power levels and turnabil-ity from a diode pumped 2.94- jum Er:YAG oscillator./ Optics Letters. Vol.19. No 20. p.1627 (1994)

86. Harnia D.C., Sawyers C.G., Yuratich M.A. Large volume TEMoo mode operation of Nd:YAG lasers./Optics communications, № 6, 1981.

87. Hodgson N., Nighan W.L., Golding D.J. and Dietmar Eisel. Efficient 100-W Nd:YAG laser operating at a wavelength of 1.444 jj.m./Optics letters., vol. 19, No 17, p.1328-1330. (1994).

88. Jacco J.C., KTi0P04 (KTP) - past, present and future./ Proc. SPIE, vol. 968, pp. 93-99, 1988

89. Koechner W. Solid-State Laser Engineering. Phys.,1985, v. 59B,№ 1 , p.151.

90. McCormik M.P., Hamill P., Farrukh U.O. Characteristics of polar stratospheric clouds as observed by SAM-II, SAGE and Lidar.-J. Meteor. Soc. Japan, 1985, v 63, №2, p.267-276

91. Mikhailov V.A., Prokhorov A.M., Scherbakov L.A. / Laser.Phusics - vl N6 (1991)- 805.

92. Philip M. T., Alleyne H. Seasonal variation of stratospheric aerosol layer between 26 and 36 km altitude over Kingston, Jamaica (1976 - 1979).- Indian J.

93. Sarkies P.H. A stable YAG resonator yielding a beam of very low divergence and high output energy. / Optics communications , № 11, 1979.

94. Shibin Jiang, Myers J.D., Rlionehouse D.L. Simultaneouse dual and multiple wavelength operation and laser performance of 1.3 pm transition in various Nd3+ doped glasses. /SPIE vol. 2698 (1998)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Таблица 1

Основные параметры лазерных излучателей систем дистанционного контроля.

Название Длина волны Я, нм о „ я л н 8 П 1 й а й £ § й к ч: Е Й * л ф" р Г-1 § ® 8 §> рм к л Частота Р ,Гц Угол поля зрения, 20 ! 1 1 1 1 • а ё ; н а 1 1 з £ л « н й 0 о 1 1 д 1—£ « ь-З Габаритные размеры, м Масса, кг Потребляемая, мощность, кВт £ 3 ' ь (з 1. § 1 !•<§ Нестабильность мощности, %-

Светозар - 3 532 1064 13 3 10 0.8 2 -31,6 до 1 1,1x1,4x1,2 120 1,5

ЛОЗА -3 532 694 10 20 15 200 - 2100 0,2 3-10 оз 3-8 350 3 5

Глория 360 1070 0,010,015 1,2 0,3

Чайка 1060 532 250 90 0,5 10 0,3 1,2 1

Надежда 532 1064 10 10 1600 500 10 0,5

Мачта 0,63 1,2 40x550 10 2

Мальва 0,63 1,5 220х285х 2010 50

Монолит 0,63 2,0 140х160х 1600 55 5

ИЛД В вмп 0,532 0,354 8-15 20,бмин 1;12,5;25 100 .. _ .........

Рис. 1 Распределение амплитуды сигнала на выходе схемы "I (диафрагмой является радиус активного элемента).

¿так=ТС/2

Рис. 2 Распределение фазы сигнала на выходе схемы 1 (диафрагмой является радиус активного элемента). 5тах=л:/2

-

Рис. 3 Распределение амплитуды сигнала Ма выходе схемы 2 (диафрагмой является радиус активного элемента). 5тах=Я/2

0) 0) о -С

о.

Рис. 4 Распределение фазы сигнала на выходе схемы 2 (диафрагмой является радиус активного элемента).

дтах=Я/2