Коррекция фазовых искажений излучения тераваттных фемтосекундных лазеров методами адаптивной оптики
Диссертация
В случае коррекции импульсного лазерного излучения решена проблема ввода изображения в компьютер — отсеивание так называемых «пустых» кадров, не содержащих изображения гартманограммы и возникающих из-за различия частоты повторения импульсов и частоты кадровой развертки ПЗС камеры. Алгоритм основан на сравнении средней интенсивности, вычисленной в некоторой области, прилегающей к центру тяжести… Читать ещё >
Список литературы
- Дюдерштадт Дж., Мозес Г. Инерциальный термоядерный синтез // М.: ЭА. 1984. 301 с.
- Филюков А.А. Лазерный термоядерный синтез // М.: «Знание». 1975 г.
- Термоядерные процессы сверхплотного сжатия. Под ред. Сагдеева Р.З.// М.: «Мир». 1977 г.
- Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и проблемы расходимости лазерного излучения // М.: Наука. 1979. 328 с.
- Голубев B.C., Лебедев Ф. В. О стабильности излучения быстропроточных газоразрядных технологических СОг-лазеров. Обзор // Квантовая электроника. 1985. Т. 12. № 4. С. 663−671.
- Zabelin A.M., Korotchenko A.V. C02 laser resonator: some new aspects in the design // Laser Resonators II. Ed. Alexis Kudryashov. Proc. SPIE. 1999. V. 3611. P. 317 322.
- Коронкевич В.П., Ленкова Г. А., Михальцева И. А. и др. Киноформные оптические элементы: методы расчета, технология изготовления, практическое применение // Автометрия. 1985. № 1. С. 4−25.
- Stephens R.R., Lind R.C. Experimental study of an adaptive-laser resonator //Opt. Letters. 1978. V. 3. P. 79−80.
- Spinhirne J.M., Anafi D., Freeman R.H., Garcia H.R. Intracavity adaptive optics. 1: Astigmatism correction performance // Appl. Optics. 1981. V. 20. P. 976−983.
- Anafi D., Spinhirne J.M., Freeman R.H., Oughstun K.E. Intracavity adaptive optics. 2: Tilt correction performance // Appl. Optics. 1981. V. 20. P. 1926−1932.
- Spinhirne J.M., Anafi D., Freeman R.H. Intracavity adaptive optics. 3: Hsuria performance // Appl. Optics. 1982. V. 21. P. 3969−3983.
- Freeman R.H., Freiberg R.J., Garsia H.R. Adaptive laser resonator // Opt. Lett. 1978. V 2. No3. P. 61.
- Hardy J.H. Adaptive Optics for Astronomical Telescopes // Oxford University Press. New York. 1st ed. 1998.
- Wizinovich P.L., Acton D.S., Lai O. et all. Performance of the W.M.Keck observatory natural guide star adaptive optics facility: the first year at the telescope // Proc. SPIE. 2000. V. 4007. P. 2−13.
- Program of the 1st International Workshop on Adaptive Optics for Industry and Medicine. Shatura. Russia. 9−13 June 1997.
- Adaptive Optics for Industry and Medicine // Proc. of the 4th International Workshop. 19−24 October. 2003. Munster. Germany. Ed. U.Wittrock. Springer. 2003.
- Adaptive Optics for Industry and Medicine // Proc. of the 5th International Workshop. 29 August 01 September. 2005. Beijing. China. Ed. W.Jiang. Proceedings of SPIE. 2005.
- Воронцов M.A., Шмальгаузен В. И. Принципы адаптивной оптики // Москва. Наука. 1985.336 с.
- Kokorowsky S. Analysis of adaptive optical elements made from piezoelectric bimorphs // J. Opt. Soc. Am. 1979. V. 69. No 1. P. 181 -187.
- Воронцов M.A., Кудряшов A.B., Шмальгаузен В. И. Гибкие зеркала для адаптивных систем атмосферной оптики. Теоретический анализ // Изв. вузов: Радиофизика. 1984. Т. 27. № 11. С. 1419−1430.
- Воронцов М.А., Гнедой С. А., Кудряшов А. В., Самаркин В. В., Шмальгаузен В. И., Якунин В. П. Управляемые зеркала на основе полупассивпых биморфных пьезоэлементов // Препринт НИЦТЛ АН. Шатура. 1987. № 29. С. 29.
- Гнедой С.А., Забелин A.M., Коротченко А. В., Кудряшов А. В., Самаркин В. В. Технологический С02 лазер с адаптивным зеркалом // Тез. докл. III Всесоюзн. конф. Применение лазеров в народном хозяйстве. Шатура. 1989. С. 217−218.
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники // М.: Мир. 2003. 628 с.
- Самаркин В.В. Разработка и исследование адаптивных биморфных зеркал для управления излучением промышленных С02 и мощных фемтосекундных лазеров // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. МГУ. 2002 г.
- Кудряшов А.В. Методы адаптивной оптики для управления излучением лазеров средней мощности // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико — математических наук. Москва. МГУ. 2003 г.
- Southwell W.H. Wave-front estimation from wave-front slope measurements // J. Opt. Sos. Am. V. 70. № 8. 1980. P. 998−1005.
- Roggemann M.C., Schultz T.J., Ngai C.W., Kraft J. Joint processing of Hartmann sensor and conventional image measurements to estimate large aberrations: theory and experimental results // Applied Optics. V.38. № 32. 1999. P. 6737−6743.
- Pfiind J., Lidlein N., Schwider J. Dynamic range expansion of a Shack-Hartmann sensor by use of a modified unwrapping algorithm // J. Opt. Sos. Am. V. 23. № 13. 1998. P. 995−997.
- Alexandrov A., Kudryashov A., Rukosuev A., Samarkin V., Zavalova V. Low cost adaptive system with bimorph mirror conjugated by Shack-Hartmann wavefront sensor// X Conf. on Laser Optics. St.Petersburg. Russia. Presentation WeCl-plO. 2630 June 2000.
- Лукин В.П. Атмосферная адаптивная оптика // Новосибирск. Наука. 1986. 248 с.
- Воронцов М.А., Чесноков С. С. Коррекция нелинейных искажений световых пучков оптической системой с обратной связью // Известия вузов СССР. Сер. Физика. 1980. № 10. С. 15−20.
- Воронцов М.А., Шмальгаузен В. И. Интерференционные критерии фокусировки излучения // Квантовая электроника. 1980. Т. 7. № 3. С. 500 505.
- Бакут П.А., Троицкий И. Н. Адаптивные методы улучшения качества оптических изображений // Автометрия. 1979. N 4. С. 41−48.
- Адаптивная оптика. Под. ред. Витриченко Э. А. // М.: Мир. 1980. 456с.
- Druon F., Cheriaux G., Faure J., Nees J., Nantel M., Maksimchuk A., Mourou G., Chanteloup J.C., Vdovin G. Wave-front correction of femtosecond terawatt lasers by deformable mirrors // Optics Letters. V. 23. Issue 13. July 1. 1998. P.1043−1045.
- Александров А.Г., Кудряшов А. В., Рукосуев A.Jl., Самаркин В. В. Адаптивная оптическая система для коррекции излучения фемтосекундных лазеров // Оптика атмосферы и океана. Т. 16. 2003 г. № 7. С. 666−668.
- Тараненко В.Г., Шанин О. И. Адаптивная оптика // М.: Радио и связь. 1990. 111с.
- Freeman R.H., Pearson J.E. Deformable mirrors for all seasons and reasons //Appl. Optics. 1982. V. 21. № 4. P. 580−588.
- Рябова H.B., Захаренков В. Ф. Активная и адаптивная оптика в крупногабаритных телескопах // ОМП. 1992. № 6. С. 5−32.
- Николаев П.В., Смирнов А. В. Модальные корректоры волнового фронта // ОМП. 1987. № 11. С. 47−53.
- Тараненко В.Г., Горохов Ю. Г., Романюк Н. С. Зеркала для адаптивных оптических систем // Зарубежная радиоэлектроника. 1982. № 8. С. 19−43.
- Harvey J.E., Callahan G.M. Wave front error compensation capabilities of multi-actuator deformable mirrors // Proc. SPIE. 1978. V. 141. P. 50−57.
- Харди Дж.У. Активная оптика для управления световым пучком // ТИИЭР. 1978. Т. 66. № 6. С. 31−85.
- Борн М., Вольф Э. Основы оптики // М.: Наука. 1973. 703 с.
- Галушкин М.Г., Голубев B.C., Завалов Ю. Н., Завалова В. Е., Панченко В. Я. Оптические неоднородности активной среды мощных технологических СО2 лазеров с быстрой аксиальной прокачкой // Квант, электр. 1997. Т. 24. № 3. С. 223−226.
- Wittrock U. High power rod, slab, and tube laser // Solid State Lasers. NATO ASI Series B: Physics (Plenum, New York 1993). V. 317. P. 45−66.
- Черткова И.А., Чесноков C.C. Минимизация фазовых искажений лазерного пучка распространяющегося в конвективных потоках // Опт. атмосферы. 1990. Т. 3. № 2. С. 123−129.
- Лукин В.П., Фортес Б. В. Адаптивное формирование пучков и изображений в атмосфере. Под ред. Г. Г. Матвиенко // Новосибирск: Изд. СО РАН. 1999 г. 214 с.
- Adelman N.T. Spherical mirror system // Appl. opt. 1977. V. 16. № 12. P. 3075−3077. 55. Steinhaus E, Lipson I. Bimorph piezoelectric flexible mirror // J. Opt. Soc. Am. 1979.1. V. 69. № 3. P. 478−481.
- Halevi P. Bimorph piezoelectric flexible mirror grafical solution and comparison with experiment//J. Opt. Soc. Am. 1983. V. 73. № 1. P. 110−113.
- Roddier F. The problems of adaptive optics design // Adaptive Optics for Astronomy. NATO ASI series Kluwer Academic. The Netherlands. 1991. P. 89−111.
- W.C.Young. Roark’s formulas for stress and strain // McGraw-Hill, 6th edition. 1989.
- Глозман И.А. Пьезокерамика//М.: Энергия. 1967. 272 с.
- Желудев И.С. Основы сегнетоэлектричества// М.: Атомиздат. 1973. 472 с.
- Katsuaki Akaoka, Sayaka Haryama, Kazuyoku Tei et all. Closed loop wavefront correction of Ti: sapphire Chirped Pulse Amplification laser beam // Proc. SPIE. V. 3265. P. 219−225.
- Druon F., Cheriaux G., Faure J. et all. Wave-front correction of femtosecond terawatt lasers by deformable mirrors // Opt. Letters. 1998. V. 23. № 13. P. 1043−1045.
- Meshulach D., Yelin D., and Siberberg Y. Adaptive ultrashort pulse compression and shaping // Opt. Comm. 1997. V. 13 8. P. 345−348.
- Efimoy A. and Reitze D.H. Programmable dispersion and pulse shaping in a 26-fs chirped-pulse amplifier//Opt. Letters. 1998. V. 23. P. 1612−1614.
- Zeek E., Maginnis K., Backus S. et all. Pulse compression by use of deformable mirrors // Opt. Letters. 1999. V. 24. P. 493−495.
- Witte K.J., Basko M., Baumhacker H. Experiments with ASTERIX and ATLAS // Fusion Eng. Des. 1999. V. 44. P. 147.
- Sartania S., Cheng Z., Lenzner M., Tempea G., Spielmann Ch., Krausz F. and Ferencz K. Generation of 0.1 TW 5-fs optical pulses at a 1-kHz repetition rate //Opt. Letters. 1997. V.22, № 20. P. 1562−1564.
- Dainty J.C., Koryabin A.V., Kudryashov A.V. Low order adaptive optical system with bimorph deformable mirror// Appl. Opt. № 37. 1998. P. 4663−4668.
- Martorell J., Vilaseca R., Corbalan R. Second harmonic generation in a photonic crystal // Appl. Phys. Lett. V.70. 1997. P.702.
- Шен И. Р. Принципы нелинейной оптики // М.:Наука. 1989. 474 с.
- Berger V. Nonlinear photonic crystals // Phys. Rev. Lett. V. 81. 1998. P. 4136.
- Yariv A., Yeh P. Optical waves in crystals // Wiley. New York. 1984. 608 p.
- Воронцов M.A., Корябин A.B., Шмальгаузен В. И. Управляемые оптические системы // М.гНаука. 1988. 272 с.
- Воронцов М.А., Шмальгаузен В. И. Метод апертурного зондирования в адаптивных системах фокусировки излучения // Квант, электр. 1981. Т. 8. № 1. С.57−63.
- Sheldakova J.V., Cherezova T.Y., Aleksandrov A.G., Rukosuev A.L., Kudryashov A. V. The use of M2 meter to correct for high-power laser aberrations // Proc. Laser Resonators and Beam Control Control VIII. 25−27 January 2005. Proc. Of SPIE.
- Goldberg D.E. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning // Addison-Wesley Professional. 1989. 432 p.
- Mitchell M. An introduction to Genetic algorithms // The MIT Press. Reprint edition. 1998.224 р.
- Sheldakova J, Kudryashov A., Rukosuev A., Romanov P. Closed-loop adaptive optical system based on combined genetic and hill-climbing algorithms // Proc. AMOS technical conference. 2004. Hawaii. P. 331−336.
- Baumert Т., Brixner Т., Seyfried V., Strehle M., Gerber G. Femtosecond pulse shaping by an evolutionary algorithm with feedback // Appl. Phys. B5. 1997. P. 779 782.
- Волков В.Г. Малогабаритные телевизионные системы // Обзор по материалам отечественной и зарубежной печати за 1980−2000 г. г. № 5591. М.:НТЦ Информтехника. 2000 г.
- Никулин О.Ю., Петрушин А. Н. Системы телевизионного наблюдения: учебно-справочное пособие // М.: Оберег-РБ. 1997 г.
- Неизвестный С.И., Никулин 0.10. Приборы с зарядовой связью основа современной телевизионной техники. Основные характеристики ПЗС // «Специальная техника». № 5. 1999.
- Уваров Н.Е. Секреты высокой чувствительности ТВ камер // «Алгоритм безопасности». № 6. 2002.
- Уваров Н.Е. Средства управления чувствительностью ТВ камер // «Алгоритм безопасности». № 1. 2003.
- Hoist G.C. CCD arrays, cameras and displays. Second edition // Winter Park. FL: JCD Publishing and Bellingham. WA: SPIE. 1998.
- Александров А.Г., Завалова B.E., Кудряшов A.B., Рукосуев А. Л., Романов П. Н., Самаркин В.В, Замкнутые адаптивные системы с управляемыми биморфными зеркалами // Оптический журнал. Т. 71. № 11. 2004. С. 23 28.
- Александров А.Г.,.Завалова B. E, Кудряшов A.B., Рукосуев А. Л., Самаркин В. В. Адаптивная коррекция излучения мощного титан-сапфирового лазера // Журнал прикладной спектроскопии. Т. 72. № 5. Сентябрь-октябрь 2005. С. 678−683.
- Test method for laser beam parameters: Beam width, divergence angle and beam propagation factor // Document ISOA) IS 11 146. International Organization for Standardization. 1996.
- Яворский Б.М., Детлаф А. А. Справочник по физике. 4-е издание // M.: Наука. 1968.940 c.
- Самойлов В.Ф., Хромой Б. П. Основы цветного телевидения // М.: Радио и связь. 1983. 160 с.
- Джакония В.Е., Гоголь А. А., Друзин Я. В. и др Телевидение: Учебник для вузов. Под ред. В. Е. Джаконии // М.: Радио и связь. 1977. 640 с.
- Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы // М.: Наука. 1975.
- Методы Монте-Карло в статистической физике. Под ред. К. Биндера // М.: Мир. 1982.
- Дэннис Дж., Шнабель P. Численные методы безусловной оптимизации и решения нелинейных уравнений // М.: Мир. 1988.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров // М.: Наука. 1974.
- Зверев Г. М., Голяев Ю. Д. Лазеры на кристаллах и их применение // М.: Радио и связь. 1994. 312 с.
- Справочник по лазерам, т. 2 (под ред. А.М.Прохорова) // М.: Наука. 1978. 400 с.
- Witte K.J. The ATLAS fs-laser system at MPQ. Summary of Topical Workshop on Fast Ignition of Fusion Targets. Ed. Meyer-ter-Vehn J. // MPQ report 226. Garsching. 1997. P. 394.
- Kasper A., Witte K.J. Contrast and Phase of ultrashot laser pulses from Ti: sapphire ring and Fabry-Perot resonators based on chirped mirrors // J. Opt. Soc. Am. В 15. № 9. 1998. P. 2490.
- Keller U. Ultrafast Solid-State Lasers // CLEO-Europe. Nice. France. CMB3. 1015 Sept. 2000.
- Ахманов C.A., Выслоух B.A., Чиркин A.C. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов // М.: Наука. 1988. 312 с.
- Mourou G., Umstadler D. Development and applications of compact high-intensity lasers // Phys. Fluids B. 1992. V. 4. P. 2315−2325.
- Pretzler G., Saemann A., Pukhov A. et all. Neutron Production by 200 mJ ultrashort laser pulses // Physical Review E. 1998. V. 58. № 1. P. 1165.
- Кононенко T.B., Конов В. И., Гарнов C.B. и др. Сравнительное исследование абляции материалов фемтосекундными и пико-наносекундными лазерными импульсами // Квант, электр. 1999. Т. 28. № 2.С. 167−172.
- Momma С., Chichkov B.N., Nolte S. et al. Short-pulse laser ablation of solid targets // Optics Comm. 1996. V. 129. P. 134.
- Albert O., Sherman L., Mourou G. et all. Smart microscope: an adaptive optics learning system for aberration correction in multiphoton confocal microscopy //Opt. Letters. 2000. V. 25. № 1. P. 52−54.
- Pretzler G., Fill E.E. X rays from optical-field ionized plasmas at low density // Opt. Letters. 1997. V. 22. P. 733−735.
- Tsakiris G.D., Fedosejevs R., Wang X.F. Interaction of TW laser pulses with high density gas jet targets near the threshold for relativistic self-focusing // Superstrong Fields in Plasma. Proc. First Int. Conf. Varenna. Italy. 1997.
- Gahn C., Tsakiris G.D., Pukhov A. et all. Multi-MeV Electron Beam Generation by Direct Laser Acceleration in High-Density Plasma Channels //Phys. Rev. Letts. 1999. V. 83. № 23. P. 4772−4774.
- Mourou G., Barty Ch.P.J., Perry M.D. Ultrahigh-intensity lasers: Physics of the extreme on a tabletop //Physics Today. 1998. P. 22−28.
- Kudryashov A. High peak-power laser beam correction and formation // 5-th International workshop on Adaptive Optics for Industry and Medicine. Beijing. 2005. Proc. ofSPIE. V. 6018. E-l.
- Kudryashov A., Samarkin V., Alexandrov A., Rukosuev A., Zavalova V. Adaptive optics for lasers // Proc. AMOS technical conference. 2004. Hawaii P. 549 556.