О. В. Палашов железнов дмитрий Сергеевич


Скачать 122,99 Kb.
PDF просмотр
НазваниеО. В. Палашов железнов дмитрий Сергеевич
страница1/8
Ю В Чугунов
Дата конвертации19.08.2012
Размер122,99 Kb.
ТипДокументы
Год2012
  1   2   3   4   5   6   7   8

На правах рукописи
Работа выполнена в Институте прикладной физики РАН,
(г. Нижний Новгород)
Научный руководитель:
кандидат физико-математических наук,
О.В. Палашов
ЖЕЛЕЗНОВ Дмитрий Сергеевич
Официальные оппоненты:
доктор 
физико-математических 
наук,
В.Е. Яшин
кандидат  физико-математических  наук,
О.Л. Антипов
ИССЛЕДОВАНИЕ ВРАЩАТЕЛЕЙ ФАРАДЕЯ
 С  КРИОГЕННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
ДЛЯ ЛАЗЕРОВ  ВЫСОКОЙ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ
01.04.21 — лазерная физика
Ведущая организация:
Учреждение  Российской  академии  наук
Институт  физики  микроструктур  РАН
(ИФМ РАН)
Защита состоится " 12 "
марта
2012 г. в _15.00____ на заседании
диссертационного совета Д002.069.02 в Институте прикладной физики РАН
(603950, г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 46).
A в т о р е ф е р а т
диссертации на соискание ученой степени
С  диссертацией  можно  ознакомиться  в  библиотеке  Института  прикладной
кандидата физико-математических наук
физики РАН.
Автореферат разослан "___" ___февраля________2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор физико-математических наук,
Нижний Новгород – 2012
профессор
Ю.В. Чугунов
2

МОЭ  из-за  неоднородности и  неидеальности  оптического  элемента  (свили,
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
неоднородность кристаллической решетки и т. д.), и деполяризация, связан-
Предмет исследования и актуальность темы
ная с поперечной неоднородностью магнитного поля [5, 6], как правило, ма-
Поляризационные вентили или изоляторы Фарадея (ИФ) – оптические
лы (~10-5-10-4). Деполяризация излучения, обусловленная поглощением в оп-
устройства, впервые описанные в научной литературе в начале 60-х годов
тических элементах и называемая «горячей» или термонаведенной целиком и
прошлого века вскоре после изобретения лазера [1-3], и в настоящее время
полностью  зависит  от  мощности  оптического  излучения.  В  лазерных  сис-
являются одними из ключевых элементов лазерных схем. При этом интерес
темах  с  высокой  средней  мощностью  излучения  именно  термонаведенная
деполяризация,  значительно  превышая  «холодную»,  определяет  степень
к созданию более совершенных изоляторов Фарадея, возникший сразу  по-
сле их появления [3-9], сохранился и по сей день [10-13]. За это время соз-
изоляции.
дан  широчайший  спектр  оптических  изоляторов,  и  сейчас  подавляющее
Существуют несколько подходов к проблеме уменьшения термонаведен-
большинство  лазерных  схем,  оперирующих  со  сколько-нибудь  высокой
ной деполяризации излучения в магнитооптических элементах ВФ. В основе
мощностью, имеют в своем составе изоляторы Фарадея.
одного из них лежит идея вычитания фазового набега при помощи замены
одного фарадеевского  элемента,  поворачивающего  плоскость  поляризации
Но в связи с постоянным увеличением средней мощности как импульс-
но-периодических, так и непрерывных лазеров все более актуальной пред-
проходящего излучения на 45°, двумя 22.5°-ными фарадеевскими элемента-
ставляется  проблема  усовершенствования  изоляторов  Фарадея  адекватно
ми,  между  которыми  находится  взаимный  оптический  элемент  [12, 19, 22,
росту мощности лазерного излучения по причине термонаведенных эффек-
26]. При этом искажения, возникшие при проходе через первый элемент, час-
тов,  возникающих  в  них  из-за  поглощения.  Дело  в  том,  что  из-за  относи-
тично компенсируются при прохождении через второй. Созданные на основе
тельно большого поглощения в МОЭ вращателей Фарадея (ВФ) (~10-3 см-1)
таких схем ИФ и зеркала Фарадея (ЗФ) обеспечивают надежную развязку при
мощности  проходящего  излучения  киловаттного  уровня. В  последние  не-
[14-17] — ключевых элементах изоляторов — излучение в них подвергается
сильному тепловому самовоздействию. Вызванное поглощением неоднород-
сколько  лет предложен  и апробирован  еще один способ  компенсации [27],
ное по поперечному сечению распределение температуры приводит к неодно-
при  котором  компенсирующий  оптический  элемент  находится  вне  магнит-
родному  распределению  угла  поворота плоскости  поляризации,  обуслов-
ного поля. Преимущества данного подхода заключаются в большей свободе
ленному зависимостью постоянной Верде от температуры, к появлению, на
выбора  оптической  среды  для  компенсирующего  элемента:  среда,  вообще
ряду с циркулярным, линейного двулучепреломления (фотоупругий эффект)
говоря, может быть и не магнитоактивной. Кроме того, применением такого
метода  компенсации  термонаведенной  деполяризации  можно  увеличить
[18, 19] и к искажению волнового фронта проходящего через вращатель Фа-
радея оптического излучения (тепловая линза) [20].
степень изоляции вращателей Фарадея, уже работающих по схеме с «тради-
Температурная  зависимость  постоянной  Верде  и  фотоупругий эффект
ционной»  [19]  компенсацией,  либо  без  компенсации.  Другой  подход  к  по-
изменяют поляризацию излучения, в результате чего степень изоляции ВФ
давлению  термонаведенных  эффектов  заключается  в  разбиении  магнитооп-
уменьшается. В [21] было теоретически предсказано, что при больших сред-
тического элемента на несколько тонких дисков, охлаждаемых через оптиче-
них  мощностях  излучения  степень  изоляции определяется  именно фотоуп-
скую  поверхность  [28, 29].  Такая  геометрия  приводит  к  существенному
уменьшению  поперечного  градиента  температуры  в  дисках.  Теоретические
ругим эффектом, впоследствии в работах [19, 22] этот факт получил экспе-
риментальное  подтверждение.  Аберрации,  вызванные  тепловой  линзой,  не
оценки  показывают,  что  переход  от  стержневой  геометрии  к  дисковой  по-
приводят к поляризационным искажениям лазерного излучения, но влияют
зволит создать вращатели Фарадея, работающие при мощности до 10 кВт
на модовый состав проходящего через ВФ оптического излучения. Сущест-
[28].
вуют  задачи  (например,  детектирование  гравитационных  волн  при  помощи
Еще  одним  способом  создания  вращателей  Фарадея  для  лазерного
излучения с высокой средней мощностью является уменьшение тепловы-
лазерных  интерферометров [23, 24]), где потери мощности в основной попе-
речной моде не должны превышать 1% — 2%. Компенсации термолинзы во
деления  непосредственно  в  магнитооптических  элементах.  Уменьшение
ВФ посвящен ряд работ, к которым относятся [12, 14, 25].
тепловыделения  может  быть  достигнуто  либо  за  счет  укорочения МОЭ,
Как упоминалось, степень изоляции, важнейшая характеристика изоля-
либо за счет уменьшения поглощения в нем. В свою очередь, укорочение
тора  Фарадея,  большей  частью  определяется  поляризационными  искаже-
магнитооптического элемента может быть обеспечено увеличением посто-
ниями —  величиной  деполяризации,  вносимой  магнитооптическим элемен-
янной Верде парамагнитного МОЭ при охлаждении [3, 10], или увеличени-
ем  магнитного  поля. Существует  целый  ряд  способов увеличения напря-
том  в  проходящее  излучение.  «Холодная»  деполяризация,  возникающая  в
женности магнитного поля, среди них — применение в магнитных систе-
3
4
  1   2   3   4   5   6   7   8

Разместите кнопку на своём сайте:
поделись


База данных защищена авторским правом ©dis.podelise.ru 2012
обратиться к администрации
АвтоРефераты
Главная страница