МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА В СХЕМЕ ЗГ-Л100. - презентация

1 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА В СХЕМЕ ЗГ-Л100

2 ПЛАН РАЗМЕЩЕНИЯ УСТАНОВКИ ЗГ-Л ЗГ, 2- ячейка SF6, 3- дифракционная решетка, 4- пространственный фильтр, 5-четырехпроходовый усилитель

3 где I – плотность потока фотонов, N – разность плотности населенности уров­ней, N 0 C – равновесное значение плотности населенности, σ C – сечение пере­хода, T 1 – время релаксации населенности, γ 1 – линейные потери излучения в оптической схеме Моделирование поглощающей ячейки SF 6 +N 2. I/t+c I/x = –cI(σ C ·N+ γ 1 ) dN/dt–(N 0 C –N)/ T 1 = – 2σ C ·I·N

4 Входной импульс ЗГ

5 Результаты измере­ния фронта импульса, про­шедшего ячейку SF 6, и каса­тельные в момент наиболь­шего укручения. a–пустая ячейка, b–содержа­ние SF мбар, c–0.33мбар, d–0.54 мбар.

6 Экспериментальные (точки) и расчетные (сплош­ные линии) зависимости длительности фронта τ m (левая шкала, a) и амплитудных значений импульса (правая шкала, b) от давления SF 6. Экспериментальная (точки) и расчетная (сплошная линия) зависимости амплитудных значений импульса после ячейки от полного давления смеси. «Сшивка» расчетной модели с экспериментом

7 Осциллограммы импульсов на входе (a) и выходе (b) поглощающей ячейки атмосферного давления с содержанием SF6 р=0.4мбар. a–импульс ЗГ, b–выходной импульс «Сшивка» расчетной модели с экспериментом Форма фронта импульса до (a) и после (b) поглощающей ячейки атмосферного давления с концентрацией SF6 Сплошная линия–эксперимент, штриховая–расчет.

8 Моделирование усилительной среды СО 2 лазера. где σ = –18 см 2 – сечение колебательно-вращательного перехода на ли­нии Р(20) для смеси CO 2 /N 2 /He=2/1/7 атмосферного давления, τ R = (760/P[Тор])с – время вращательной релаксации [8], k(J)–Больцмановский фактор (для линии Р(20) J=19 k 0.068), γ – линейные потери излучения I/t+c I/x = cI(σ· δ J0 – γ) δ J0 /t = – 2σ·I· δ J0 – (δ J0 –k(J 0 )Δ)/ τ R Δ/t== – 2σ·I· δ J0

9 Расчет усиления импульса ЗГ с экспоненциальным фронтом Осциллограмма импульса задающего генератора (а, правая шкала) и формы усиленных импульсов (b-e, левая шкала), полученные расчетным путем при различных длинах активной среды. b–длина усилителя L=100см, c–150см, d–200см, e–250см.

10 Расчет усиления импульса ЗГ, прошедшего через ячейку с нелинейным пропусканием Осциллограмма импульса ЗГ(а, правая шкала) и формы импульсов полученные расчетным путем после односекционной ячейки (b, правая шкала) и после усилителя (ce, левая шкала). c–длина усилителя L=100см, d–150см, e–200см.

11 Расчеты схемы с многосекционной ячейкой Расчетная длительность на полувысоте (вверху) и мощность импульса (внизу) в зависимости от длины усилителя для схем с -односекционной (a, a´), -двух-секционной (b, b´), -трех-секционной (c, c´) и -четырех-секционной (d, d´) ячейкой.

12 Расчеты схемы с многосекционной ячейкой Расчетные формы нормированных импульсов на выходе усилителя в схеме с односекционной (a), двухсекционной (b), трех-секционной (c) и четырех-секционной (d) ячейкой.