замкнут на управляемый выпрямитель, на регулятор тока первичной обмотки силового трансформатора, или на нагреватель источника паров металла в катафорезных лазерах и т.п. Подобного рода стабилизаторы обеспечивают уровень пульсаций тока не выше долей процента [22]. Лучшие, по сравнению со стабилизаторами тока, результаты по снижению уровня флюктуаций мощности излучения могут быть получены при реализации активных систем стабилизации [23]. В них сигнал обратной связи, пропорциональный мощности излучения лазера, может воздействовать на ток лазера или лампы накачки, уровень потерь в ОР, прозрачность внешнего оптического регулятора уровня генерации и т.д. Стабилизированные источники накачки сложны и дорогостоящи. Их использование должно быть оправдано уровнем задачи, решаемой с помощью лазера.
В ходе расчета схем включения лазеров после определения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов их номиналы должны быть выбраны в соответствии с рядами ГОСТ. Конденсаторы должны выбираться на соответствующее рабочее напряжение. Мощность рассеивания резисторов рассчитывается с учетом среднего тока, протекающего через резистор.
8. РАБОТА С УЧЕБНЫМИ ПРОГРАММАМИ РАСЧЕТА
Для всех случаев использование учебных программ графические и табличные результаты расчетов проектируемых лазеров и их обсуждение должны быть обязательно включены в пояснительную записку. Результаты оптимизации параметров ОР приводятся для всех типов лазеров. Дополнительно для ТТЛ приводятся результаты оптимизация оптической накачки выбранной АС, для ГРЛ – результаты расчета параметров плазмы и электронного КПД.
8.1. Методика оптимизации параметров оптической накачки ТТЛ
Учебная программа “КПДспектТТЛ” позволяет проводить путем перебора вариантов расчет hИЗЛ (4.2) нескольких АС ТТЛ при воздействии на них излучения различных источников оптической накачки. Исследуемые активные среды: рубин (Al2O3:Cr+3); ИАГ(YAG:Cr+3:Nd+3); Nd (оптическое стекло, легированное Nd+3). Возможные источники накачки: нагретое тело; импульсная ксеноновая, непрерывные ксеноновая и криптоновая лампы.
Спектр излучения нагретого (абсолютно черного) тела описывается функцией Планка и зависит от температуры Т. В соответствии со вторым законом Вина λmT ≈ 3000 мкм К (рис. 8.1), где λm – длина волны, соответствующая максимуму спектра Iλ = f(λ). Значения спектральной мощности Iλ при λ = λm пропорциональны Т5 (первый закон Вина). Поэтому спектры излучения, соответствующие разным Т, сильно различаются. При одновременном отображении спектров на экране дисплея, они вынужденно нормируются, что приводит к искажению реальной физической картины. Взаимодействие широкополосного спектра нагретого тела с относительно узкими линиями поглощения АС ТТЛ характеризуется относительно малыми значениями ηизл. Газоразрядные лампы накачки, заполненные ксеноном и криптоном, содержат в спектре излучения сплошной фон и относительно широкие линии излучения. Спектры ксеноновых и криптоновой ламп, заложенные в программу, соответствуют оптимальному режиму работы и фиксированы.
При запуске программы “ КПДспектТТЛ ” на экране появляется главное окно, которое позволяет выбрать один из режимов: “Влияние температуры” или “Расчет спектрального КПД”. В режиме “Влияние температуры” на экран выводятся спектры нагретого тела при трех различных температурах. Выбранные значения Т вводятся в ячейки на нижней панели. В ячейку красного цвета вводится минимальная T, зеленого – промежуточная, синего – максимальная. Диапазон возможных температур 1000…7000 К. Режим позволяет изучить влияние температуры на спектр излучения нагретого тела.
Режим “Расчет спектрального КПД” – позволяет рассчитать спектральный КПД. Раскрывающийся список “Источник” содержит перечень возможных источников излучения для оптической накачки ТТЛ: нагретое тело; криптоновая лампа; ксеноновая лампа (непрерывная); ксеноновая лампа (импульсная). Следующий раскрывающийся список “Среда” содержит наиболее распространенные активные среды ТТЛ: рубин; стекло, легированное Nd; ИАГ, легированный Nd + Cr. На нижней панели дополнительно расположены две ячейки: информационная “КПД”, отображающая значение рассчитанного hизл, и ячейка “Температура”, которая служит для задания T при выборе источника “Нагретое тело”. В графической части экрана красным цветом отображается нормированный спектр излучения лампы накачки (ЛН) Iλ = f(λ), зеленым – относительная спектральная функция поглощения νλ = f(λ), а желтым – спектр редуцированной мощности Iред = Iλ νλ = f(λ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
