Совершенствование методов создания ИК-лидарных систем на основе нелинейно-оптических кристаллов для исследований атмосферных газов
Диссертация
Практическая значимость результатов работы заключается в создании и оптимизации параметров ИК-лидарной системы, позволяющей плавной и (или) дискретной перестройкой частоты ИК-излучения осуществлять зондирование атмосферных газов в ближнем и среднем ИК-диапазоне. Указанная система может быть использована в качестве приборов физического эксперимента для абсолютных измерений частот лазерного… Читать ещё >
Список литературы
- Зуев, В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере / В. Е. Зуев. -М.: Радио и связь, 1981.-288 с.
- Гайтлер, В. Квантовая теория излучения / В. Гайтлер. М.: ИЛ, 1956.
- Ландау, Л.Д. Теория поля / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: Наука, 1973.
- Борн, М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. М.: Наука, 1973.
- Виноградова, М.Б. Теория волн / М. Б. Виноградова, О. В. Руденко, А. П. Сухоруков.-М.: Наука, 1979.
- Loudon R. The Quantum Theory of Radiation, Clarendon Press, Oxford, England, 1954.
- Межерис, P. Лазерное дистанционное зондирование атмосферы / P. Ме-жерис. -М.: Мир, 1987.
- Molina M.J., Rowland F.S. Stratospheric Sink for Chlorofluoromethanes: Chlorine Atom Catalyzed Destruction of Ozone, Nature, 249, 810−812 (1972).
- Brassington D.J. Sulfur Dioxide Absorption Cross Section Measurements from 290 nm to 713 nm, Appl. Optics, 20, 3774−3779 (1981).
- Browell E.V., Wilkerson T.D., Mcllrath T.J. Water Vapor Differential Absorption Lidar Development and Evolution, Appl. Optics, 18, 3474−3483 (1978).
- Rothman L.S., Camache R.R., Tipping R.N., e. a. The HITRAN Molecular Database: edition of 1992, JQSRT., 1992, V48, P. 469−507.
- Собельман, И.И. О теории ширины атомных спектральных линий / И.И. Собельман//УФН.- 1954.-№ 54.-С. 551.
- Margenau Н., Lewis М. Structure of spectral Lines from Plasma, Rev. Mol. Phys. 31, 569, 1959.
- Чен, Ш. Уширение и сдвиг спектральных линий, создаваемых посторонними газами / Ш. Чен, М. Такео // УФН. 1958. — № 66. — С. 391.
- Benedict W.S., Kaplan L.D. Journ. Chem. Phys., 1959, v. 30, p. 388.
- Гуди, P.M. Атмосферная радиация. Ч. 1. Основы теории / P.M. Гуди. -М.: Мир, 1966.
- Lochte Holtgreven W. Plasma Diagnostics, North — Holland, Amsterdam, 1968.
- Лазерный контроль атмосферы / под ред. Е. Д. Хинкли. М.: Мир, 1979.
- Shardanand, Prasad Rao A.D. Absolute Rayleigh Scattering Cross Sections of Gases and Freon’s of Stratospheric Interest in the Visible Ultraviolet Regions, NASA TN 0 8442, 1977.
- McCormick M.P. Sitnultaneous Multiple Wavelength Laser Radar Measurements of the Lower Atmosphere, Electro-Optics Intern ional Conference, Brighton, England, 24−26 Mar. 1971.
- Tam W.G., Zardecki A. Off-axis Propagation of a Laser Beam in Low Visibility Weather Conditions. Appl. Optics, 19, 2822−2827 (1980).
- Condon E.U., Odishaw H., Eds. Handbook of Physics, McGraw-Hill, New York, 1967.
- Зуев, B.E. Современные проблемы атмосферной оптики. T. 8. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы / В. Е. Зуев, В. В. Зуев. М., 1992.-С. 232.
- Кондратьев, К.Я. Атмосферный аэрозоль / К. Я. Кондратьев, Н. И. Москаленко, Д. В. Поздняков. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — 224 с.
- Мак Картни, Э. Оптика атмосферы / Э. Мак Картни. М.: Мир, 1979.
- Leonard D.A. Saturation of the Molecular Nitrogen Second Positive Laser Transition, Appl. Phys. Lett., 7, 4−6 (1965).
- Wood O.R. II High Pressure Pulsed Molecular Lasers, Proc. IEEE, 62, 1974, p. 355−397.
- Волькенштейн, M.B. Колебание молекул / M.B. Волькенштейн, Л. А. Грибов, М. А. Ельяшевич, Б. И. Степанов. М.: Наука, 1972.
- Panne U. Laser Remote sensing // Trends in Analytical Chemistry. — 1998. -v. 17.-p. 491−500.
- Андреев, Ю.М. Зондирование газовых загрязнений атмосферы методом дифференциального поглощения в ИК-области спектра / Ю. М. Андреев, П. П. Гейко, И. В. Самохвалов // Оптика атмосферы и океана. 2003. — Т. 16, № 9. -С. 783−791.
- Васильев, Б.И. ИК лидары дифференциального поглощения для экологического мониторинга окружающей среды / Б. И. Васильев, У. М. Маннун // Квантовая электроника. 2006. — Т. 36, № 9.
- Andreev Y.M., Geylco P.P., Sherstov I.V. Development and Testing of the LIDAR Gas Analyzing Complex // SPIE. 1999. — v. 3983. — p. 386−394.
- Killinger D.F., Menyuk N., Defo W.E. // Appl. Opt. 1980. v. 36. # 6. p. 402 406.
- Grant W.B., et. al. CO2 DIAL measurement of water vapor // Appl. Opt. 1987. v. 26. # 15. p. 3033−3042.
- Murray E.R. Remote measurement of gases using discretely tunable infrared lasers // Opt. Eng. 1977. v. 16, #3, p. 284−290.
- Васильев, Б.И. Мощный эффективный КНз-лазер с оптической накачкой, перестраиваемый в диапазоне 770−890 см"1 / Б. И. Васильев, Ф. З. Грасюк // Квантовая электроника. 1980. — № 7. — С. 116−122.
- Васильев, Б.И. NH3 С02 лидар для зондирования атмосферы в диапазоне 9−13,5 мкм / Б. И. Васильев, А. Б. Ястребков // Изв. РАН. Сер. Физ. 1994. -Т. 58, № 2.-С. 202−206.
- Moulton Р et all. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 4893, 193 (2003).
- Богданкевич, O.B. Полупроводниковые лазеры / O.B. Богданкевич, С. А. Дарзнек, А. Г. Елисеев. -М.: Наука. 1976.
- Шеффер, Ф.П. Лазеры на красителях / Ф. П. Шеффер, Б. Б. Снейвли и др. / под ред. Л. Д. Деркачевой. М.: Мир, 1976.
- Данилычев, В.А. Оптические квантовые генераторы на сжатых газах /
- B.А. Данилычев, О. М. Керимов, И. Б. Ковш // Тр. ФИАН. 1976. Т. 85.1. C. 49−142.
- Архангельская, В.А. Перестраиваемые лазеры на центрах окраски в ионных кристаллах / В. А. Архангельская, П. П. Феофанов // Квант, электроника. 1980. — Т. 7, № 6. — С. 1141−1160.
- Ахманов, С.А. Об одной возможности усиления световых волн / С. А. Ахманов, Р. В. Хохлов //ЖЭТФ. 1962. — Т. 43, № 1. — С. 351−353.
- Kroll N.M. Parametric amplification in spatially extended media and amplification to the design of tunable oscillators at optical frequencies // Phys. Rev. 1962. v. 127, #4, p. 1207−1211.
- Giordmaine I.A., Miller R.C. Tunable coherent parametric oscillation in LiNb03 at optical frequencies // Phys. Rev. Letts. 1965. v. 14, #24, p. 973−976.
- Ахманов, С.А. К теории параметрической генерации в резонаторе, заполненном нелинейной средой / С. А. Ахманов, В. Г. Дмитриев, В. П. Моденов и др. // Радиотехника и электроника. 1965. — Т. 10, № 12. — С. 2157−2166.
- Ахманов, С.А. Проблемы нелинейной оптики: Электромагнитные волны в нелинейных диспергирующих средах / С. А. Ахманов, Р. В. Хохлов. М.: ВИНИТИ, 1965.-295 с.
- Pearl S., Ehrlich Y., Fastig S. Optical Parametric Oscillator with Unstable Resonators // Proc. SPIE 2003. 4972. pp. 58−67.
- Duarte F.J. Tunable Lasers: Lland Book (New York: Acad. Press, 1995).
- Smith A.V., Alford W.J., Raymond T.D., Bowers M.S. J.Opt. Soc.Am. B, 12, 2253 (1995).
- Внерезонаторная параметрическая генерация света на X — 1,5 и 2 мкм с накачкой излучением лазеров на APir: Nd3+ / В. Л. Наумов, A.M. Онищенко, А. С. Подставкин, А. В. Шестаков // Квант, электроника. 2002. — Т. 32, № 3. -С. 225−228.
- Rines G.A., Rines D.M., Moulton P. F. Tech. Dig. Paper CLEO 93 pastdeadline paper CPD 16−1/33(1993).
- Apresyan G.M., Ayrapetyan V.S., Sargsyan Т.К., Sargsyan K.R. «Tunabbe OPO for Differential absorbsion LIDAR’s» Abstracts of Conference LAT2002, LME72, 89, Moscow, 2002.
- Smith A.V., Alford W.J., Raymond T.D., Bowers M.S. «Comparison of a numerical model with measured performance of a seeded nanosecond KTP optical Parametric oscillator» J. Opt. Soc. Am. В12, 2253, 1995.
- Haroutyunyan A.H., Paityan G.A., Sargsyan S.S., Sargsyan Т.К. «High efficiency intracavity Optical Parametric Oscillator based on a Litium Niobate crystal» ICONO' 91,1, PWH12, 167, Leningrad, 1991.
- Anan’ev Y.A. «Laser Resonators and Beam Divergence Problem» Hilger, N. Y, 1992.
- Smith A.V., Bowers M.S. «Image-rotating cavety designs for improved beam quality in nanosecond optical parametric oscillators» J. Opt. Soc. Am. В18, #5, 706, 2001.
- Dmitriev V.G., Gursadyan G.G., Nikogosyan D.N. «Handbook of Nonlinear Optical Crystals» 345, (Springer, New York, 1999).
- Galumyan A.S., Hakobyan A.V., Sargsyan Т.К., Sargsyan K.R. «High-energy parametric converter based on KTP crystals». LAT 2002, LME 73, 90, Mos-cow (2002).
- ИК ПГС с плавной и скачкообразной перестройкой длины волны / B.C. Айрапетян, Т. К. Саргсян, К. А. Саргсян и др. // Докл. У Междн. конф. «Лазерная физика-2005», 11−14 окт. 2005 г., г. Аштарак. Аштарак (Армения), 2005.
- Marshall L.R., Kaz A.J. Opt. Soc. Am. B, 13(1993) 1730−1736.
- Gakhovich D.E., Grabchikov A.S., Orlovich V.A. et all Proc SPIE, 2772(1995) 54−57.
- Chen Y.F., Chen S.V., Chen Y.C., Lan Y.P., Tsai S.W. Appl. Phys. B, 77(2003) 493−495.
- Mtnyuk N., Killinger D.K. Appl. Opt., 26, 3061(1986).
- Ambrico P.F., Amodeo A., et all. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 3504, III (1998).
- Neuman W.A. and Vesko S.P. Advanced Solid-State Lasers, Eds. S.A. Pinto and T.Y. Fan, Vol. 15of Optics and Photonics Ser., Optical Society of America, Washington, D.C. (1996) 179−181.
- Farmer J.N., Bowers M.S., Scharpf W.S. Advanced Solid-State Lasers, Eds. M.M. Feyer, H. Injeyan, and U. Keller, Vol. 26 of OSA Trends in Optics and Photonics Ser., Optical Society of America, Washington, D.C. (1999) 567−571.
- Hanson G., Karlson H., Laurell F. Appl. Opt., 40 (2001) 5446−5451.
- Дашкевич, В.И. Сравнительные исследования безопасных для глаз внутри- и внерезонаторных ПГС с неустойчивым телескопическим резонатором / В. И. Дашкевич, А. И. Водчин и др. // Журнал прикладной спектроскопии. -2006. Т. 73, № 4. — С. 535−543.
- Кравцов, Н.В. Нелинейная динамика твердотельных кольцевых лазеров/ Н. В. Кравцов, А. В. Шестаков // Квантовая электроника. 2006. — Т. 36, № 3(405).-С. 192−209.
- Водчиц, А.И. Безопасный для глаз источник излучения на основе параметрического генератора света / А. И. Водчиц, В. И. Дашкевич и др. // Журнал прикладной спектроскопии. 2006. — Т. 73, № 2. — С. 255−259.
- Kaminskii J.J., Burnham R. Tech. Dig. Paper CLEO'90(1990).
- Brown M.K., Bowers M.S. «High energy near diffraction limited output from optical parametric oscillators using unstable resonators». Solid State Lasers VI, R. Scheps, ed., Proc. SPIE 2986, 113, 1997.
- Shanshan Zou, Mali Gong, Qiang Lui and Gang Chen, «Low threshold characteristic of pulsed confocal unstable optical parametric oscillators with Gaussian reflectivity mirrors» Optics Express, 13, #3, 776, 2005.
- Smith A.V., Dowers M.S. «Image-rotating cavety designs for improved beam quality in nanosecond optical parametric oscillators» J. Opt. Soc. Am. В18, #5, 706, 2001.
- Lowenthal D.D. IEEE J. Quantum Electron., 34, 1356(1998).
- Ярив, А. Оптические волны в кристаллах / А. Ярив, П. Юх. М., 1987.
- Данелгас, Р. Параметрические генераторы света и пикосекундная спектроскопия / Р. Данелюс, А. Пискарскас, В. Сируйткайтис и др. — Вильнюс, 1987.
- Дмитриев, В.Г. Прикладная нелинейная оптика / В. Г. Дмитриев, < Л. В. Тарасов. М., 2004.
- К. Kato. IEEE J. Quant. Electron., QE -27 (1991) 1137−1139.
- Севрук, Б.Б. Численное моделирование и экспериментальное исследование параметрической генерации световых импульсов в кристалле КТР / Б. Б. Севрук, В. Н. Белый и др. // Журн. прикл. спектроскопии. 2000. — Т. 67, № 1. — С. 56−60.
- Лизнев, A.B. Термооптика твердотельных лазеров / A.B. Лизнев, Л. Н. Сомо, А. И. Степанов. Л.: Машиностроение, 1986. — 199 с.
- Белостоцкий, Б.Р. Тепловой режим твердотельных квантовых генераторов/Б.Р. Белостоцкий, A.C. Рубанов. -М.: Энергия, 1973. 168 с.
- Быков, В.П. Лазерные резонаторы / В. П. Быков, О. О. Силичев. М.: Физматлит, 2004. — 320 с.
- Ананьев, Ю.А. Влияние краевых эффектов свойства неустойчивого резонатора / Ю. А. Ананьев, В. Е. Шестобитов // Квантовая электроника. 1971. -№ 3. — С. 82.
- Емельянова, Ю.В. О получении равномерного распределения интенсивности в лазерном излучении /Ю.В. Емельянова, Л. Г. Туркевич, Г. В. Маркова // Письма в ЖТФ. 1977. — Т. 3, вып. 8. — С. 367−369.
- Guilian G., Park Y.K., Byer R.l. Radial birefringen element and its applications to laser resonator design // Opt. Lett. 1980. v. 5. p. 491.
- Siegman A.E., Ginzton E.L. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 1224, 2(1990).
- Водопьянов К.Л. Свойства модуляторов добротности с частичными поляризаторами / К. Л. Водопьянов, Л. А. Кулевский, Малютин A.A. // Квантовая электроника. 1982. — Т. 9, № 10. — С. 2280.
- Amodei J.J., Staebler D.L. // Appl Phys. Lett. 1971. — V. 18. — p. 540.
- Glass A.M., von der Linde., Negran T.J. // Appl. Phys. Lett. 1974. V. 25. -P. 233.
- Phillips W., Amodei J.J., Staebler D.L. // RCA Rev. 1972. -V. 33. — p. 94.
- Айрапетян, B.C. Временная зависимость фоторефракционного эффекта в ниобате лития, легированном железом / B.C. Айрапетян, И. Б. Баркан, Е. В. Пестряков // Письма в ЖТФ. 1976. — Т. 2, вып. 17. — С. 802−804.
- A.c. СССР № 585 753, МКИ Способ обработки топографической регистрирующей среды из кристаллов ниобата лития /B.C. Айрапетян, И. Б. Баркан, Л. С. Ибрагимова, С. И. Маренников, Е. В. Пестряков. № 2 369 130- заявл. 07.06.1976- опубл. 29.08.1977.
- A.c. СССР № 586 731, МКИ Способ обработки топографической регистрирующей среды из кристалла ниобата лития / B.C. Айрапетян, И. Б. Баркан, Л. С. Ибрагимова, С. И. Маренников, Е. В. Пестряков. № 2 370 283- заявл. 08.06.1976- опубл. 07.09.1977.
- A.c. СССР № 824 777, МКИ Способ создания топографической регистрирующей среды / B.C. Айрапетян, И. Б. Баркан, В. Н. Лисицин, П. Г. Пасько. -№ 2 882 757- заявл. 15.02.1980- опубл. 22.12.1980.
- A.c. СССР № 915 608, МКИ Способ создания топографической регистрирующей среды / B.C. Айрапетян, И. Б. Баркан, В. Н. Лисицин, П. Г. Пасько. -№ 2 948 138- заявл. 13.05.1980- опубл. 23.11.1981.
- Айрапетян, B.C. Скоростная голографическая запись в ниобате лития /
- B.C. Айрапетян, И. Б. Баркан, В. Н. Ищенко // Тез. докл. IV Всесоюз. Вавилов-ской конф. по нелинейной и когерентной оптике. Новосибирск, 1985.1. C. 132−135.
- Айрапетян, B.C. Влияние микродоменной структуры ниобата лития на эффективность голографической записи в элементах оптической памяти / B.C. Айрапетян, Л. Б. Воробьева // Межвуз. сб. трудов. Новосибирск: НИИГАиК, 1987.-С. 46−52.
- Linde von der D., Glass A.M., Rodgers K.F. Appl. Phys. Lett., 25, 155, 1974.
- Linde von der D., Glass A.M., Rodgers K.F. Multiphoton photorefractive processes for optical storage in LiNb03. Appl. Phys. Lett., 1974, v. 25, #3, p. 155−157.
- Пашков, В.А. Докл. IV Всесоюзн. совещания по нерезонансному взаимодействию / В. А. Пашков, Н. М. Соловьева. Л., 1978. — С. 366.
- Amodei J.J. Appl. Phys. Letts, 18, 22 (1971).
- Kogelnik H. Coupled wave theory for thick hologram gratings. Bell Syst. Tech. J., 1969, v. 48. #7, p. 2909−2947.
- Uchida P.H., Calson F.P. Calculation of diffraction efficiency in hologram gratings attenuated along the direction. 1973, v. 63, #3, p. 280−287.
- Nihomiya Y., Motoki T. LiNb03 light modulator. Rev. Sci Instrum., 1972, v. 43, #3, p. 519−524.
- Hercher M. Tunable Single Mode Operation of Gas Lasers Using Intraca-vety Tilted Etalons. Appl. Opt., 1969, v. 8, p. 1103.
- Baumeister P. In: Applied Optics and Optical Engineering (ed. R. Kingslake), Academic Press, New York, 1965, v. I, pp. 285−323.
- Meyer P.L., Sigrist M.W. Atmospheric pollution monitoring using ССЬ laser photoacoustic spectroscopy and other techniques // Rev. Sci. Instrum. 1990. v. 61. #7. p. 1779−1807.
- Schotland R.M. Some Observation of the Vertical Profile of Water Vapor by a Laser Optical Radar, Proc. 4th Symposium on Remote sensing of the Environment 12−14 April 1966, Univ. of Michigan, Ann Arbor, 1966, p. 273−283.
- Зуев, B.B. Лазерный экологический мониторинг газовых компонентов атмосферы / В. В. Зуев, В. Е. Зуев. ВИНИТИ. — М.: ВИНИТИ, 1992. — 189 с.
- Kovalev V.A., Eichinger W.E. Elastic Lidar: Theory, Practice and Analysis Methods (New York, JWS Inc., 2004).
- Schotland R.M. J.Appl. Meteorol., 13, 71 (1974).
- Волькенштейн, M.B. Колебания молекул / M.B. Волькенштейн, JI.A. Грибов, М. А. Ельяшевич, Б. И. Степанов. М.: Наука, 1972. — 699 с.
- Barnes W.L., Susskind F.J., Huit R.H. and Plyler E.K. Measurement and Analysis of the v3 Band of Methane. The Journal of Chemical Physics, v.56, #10, pp. 5160−5172 (1972).
- Murrey E.R., Byer R.L., Remote Measurements of Air Pollutants, SRI International Report. Jan. 1980.
- Bauer C. Gieser P. Pulsed Laser Surface Fragmentation and Mid-infrared Laser spectroscopy for Remote Detection of Explosives. Appl. Phys. B85 (2006). pp. 251−256.
- James Janni, Brian D. Gilbert, R.W. Field, Jeffrey I. Steinfeld. Infrared absorption of explosive molecule vapors Spectrochimica Acta Part A 53 (1997) p. 1375−1381.