Disertacijas kopsavilkums - Aleph Files - Rīgas Tehniskā universitāte

More documents

Recommendations

Info

2. att. Pikosekunžu lāzerspektometra shēma.Apzīmējumi: RM1- rezonatora spogulis, M1- izejas spogulis, AS-Ostona slēdzis, PC-elektrooptiskaiskristāls, GTP -Glāna prizmas, YAG-aktīvais elements, RM2-rezonatora spogulis, DC- kivete arkrāsvielas šėīdumu etilspirtā, M2, M3- spoguĜi, L1, L2, L3 un L4- lēcas, A1, A2, A3 un A4-pastiprinātāji, SF- telpiskās filtrācijas diafragma, KDP - KDP kristāli, F1, F2, F3 un F4 – filtri, PD1,PD2 un PD3- fotodetektori.1. tabulā doti eksperimentos izmantotā pikosekunžu lāzerspektrometra galvenie tehniskieraksturlielumi.1. tabulaPikosekunžu lāzerspektrometra galvenie tehniskie raksturlielumi.NosaukumsLielumsaktīvais elements YAG:Nd 3+impulsa garums15 - 35 pspamatstarojuma viĜĦa garums1064 nmizdalītā impulsa enerăija0.6-1mJPastiprināšanas koeficients:- pirmā pastiprinātāja8- otrā pastiprinātāja4- trešā un ceturtā pastiprinātāja2kanālu skaits 2viĜĦa garuma izmaiĦas kanālos (izmantojot400-1500nmotro harmoniku)impulsa maksimālā enerăija- pie 400-750 nm- - pie 750-1500 nm15≥ 0.2mJ≥ 1mJmērījumu kanālu skaits 3impulsu atkārtošanās frekvencelīdz 8Hz
Lāzerstarojuma jaudas mērītāju konstrukcijas ir labi izstrādātas nepārtrauktam starojumamun impulsveida starojumam ar lielu (∼ MHz) impulsu atkārtošanās frekvenci. Sliktāka situācija irmazas (∼ Hz) impulsu atkārtošanās frekvences gadījumā [49]. Eksperimentu gaitā komerciāli bijapieejami tikai kalorimetriskie jaudas mērītāji. Diemžēl, šie jaudas mērītāji ir masīvi, to darbībaipiemīt liela inerce un viĦu jutība nav pietiekami augsta. Tā tas ir, piemēram, minēto eksperimentugadījumā, kad jāregulē pikosekunžu impulsu secība ar atkārtošanās frekvenci f rep =2Hz un jāpētašo impulsu izplatīšanās optiskajās šėiedrās. Tā kā izmantotais pikosekunžu lāzerspektrometrs irsarežăīta sistēma un tā darbināšanai ir nepieciešami precīzi spoguĜu un citu ierīču iestatījumi,nepieciešams zināt to optimālus darbības režīmus. Lai varētu veikt mērījumus, uzdevums bijaizstrādāt un realizēt pikosekunžu impulsu secības vidējās jaudas mērītāju (VJM), kas domātsf rep =0.5-20 Hz diapazonam. VJM jānodrošina šādas funkcijas:1. optimāla parametrisko gaismas ăeneratoru regulēšana un noskaĦošana,2. signālăeneratora ieregulēšana pēc jaudas maksimuma,3. otro harmoniku ăenerācijas optimizēšana,4. pastiprinātāju darbības kontrole,5. eksperimentālo mērījumu kontrole.Vidējās jaudas mērījumi arī uzlabo kopējo mērījumu precizitāti, kad impulsu amplitūdasfluktuē. Modu sinhronizācijas režīmā impulsa ilgums τ imp = 25 ps, bet attālums starp impulsiemcugā τ=10 ns. Brīvās ăenerācijas režīmā cuga nav, bet τ imp ir dažas milisekundes. Kā jau tikaatzīmēts, impulsu rindas atkārtošanās periodu var mainīt, bet mūsu eksperimentos T=0.5 s.VJM principiālā shēma ir dota 3. attēlā. Fotodiodē notiek gaismas enerăijas pārveideelektrisko lādiĦu enerăijā. Elektriskais signāls caur vājinātāju 2 tiek padots uz jūtīgu ierīci 3, kaspārveido gaismas impulsu radītu elektrisko lādiĦu atbilstošā elektriskā spriegumā. Ierīci 3 saucpar pārveidotāju “lādiĦš-spriegums” un tā ir VJM galvenā sastāvdaĜa. Šī pārveidotāja jutība iraptuveni 10 -15 C, bet izejas spriegums sasniedz 500 mV. Atgriezeniskās saites ėēde, kas attēlā navparādīta, nodrošina lineāru sprieguma atkarību no lādiĦa. Pārveidotājā “lādiĦš-spriegums” izejassprieguma maksimālo vērtību detektē galotĦu detektors 4 ar 10 sekunžu laika konstanti. Šo desmitsekunžu laikā sekojošie gaismas impulsi palielina detektora 4 izejas spriegumu, kas sasniedzpiesātinājumu. Šī piesātinājuma sprieguma vērtība arī raksturo 10 sekunžu laikā reăistrētoimpulsu vidējo jaudu. To nolasa ar mikroampērmetru 6.3. att. Pikosekunžu impulsu secības vidējās jaudas mērītāja blokshēma:1-FD-7K tipa fotodiode, 2-regulējams vājinātājs, 3-jutīgs pārveidotājs “lādiĦš-spriegums”, 4-sprieguma galotĦu detektors ar 10s laika konstanti, 5-sprieguma atkārtotājs, 6-mikrompērmetrs.16
Page 2 and 3: RĪGAS TEHNISKĀ UNIVERSITĀTEElekt
Page 6 and 7: DARBĀ IZMANTOTO SAĪSINĀJUMU SARA
Page 9 and 10: ŠOPS darbību ietekmējošos nelin
Page 11 and 12: 1. PoriĦš J., Ivanovs Ă. Optisko
Page 13 and 14: i- imaginārā vienība. Vienādīb
Page 15: šėiedrā, šie NOE var radīt par
Page 19 and 20: 5. att. YAG:Nd +3 pikosekunžu lāz
Page 21 and 22: 1 atbilst simbolam “1”, bet a 0
Page 23 and 24: 4. NELINEĀRO ZUDUMU IZPĒTE OPTISK
Page 25 and 26: Ii=π ⋅ fkur f rep = 2 Hz - impul
Page 27 and 28: 2 − χl( − R) eτ = 1 , (31)kur
Page 29 and 30: pie I=144 MW/cm 2 CKP šėiedrai un
Page 31 and 32: 1 / τ5.004.003.002.001.000 25.0 50
Page 33 and 34: ∆TK ⋅ Pi=π ⋅ k ⋅ r, (40)ku
Page 35 and 36: pikosekunžu gadījumā var pieĦem
Page 37 and 38: 22. att. WDM pārraides sistēma ar
Page 39 and 40: 24. att.. Ramana pastiprināšanas
Page 41 and 42: 8. NOBEIGUMS UN SECINĀJUMIPromocij
Page 43 and 44: IZMANOTĀS LITERATŪRAS SARAKSTS1.
Page 45 and 46: 45. OptSim 4.6 User Guide http://ww

Disertacijas kopsavilkums - Aleph Files - Rīgas Tehniskā universitāte

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?