Отчёт по практике на тему Проблема ограничения оптического излучения по материалам лаборатории

Содержание:

Введение. 3

Основная часть. 5

Заключение. 9

Список использованной литературы.. 10

Введение:

Известно Российская Федерация также является
лидером в области нанотехнологий и наноматериалов, а также в области
безопасности и борьбы с терроризмом. Благодаря удачному сочетанию формулировки
приоритетных направлений, с одной стороны, и широкому спектру приложений
лазерных технологий, с другой, вопросы нелинейного взаимодействия излучения
оптической области с малоизученными наноструктурированными материалами, анализ
процессов и механизмов, ответственных за изменение свойств материи, являются
своевременными. Это значительно расширяет области фундаментальных исследований
в материаловедении и способствует эффективному использованию систем,
моделирующих мощное оптическое излучение и реализующих механизм записи и
считывания оптической информации, как в обратимом, так и в необратимом режимах.

Большинство
нелинейно-оптических материалов и нелинейно-оптических эффектов могут быть
использованы только в видимой области спектра и в коротковолновой части ближней
инфракрасной области. Это происходит в основном потому, что с увеличением длины
волны энергии фотона уже недостаточно для активации процессов в веществе,
которые приводят к изменению его оптических свойств. Более того, количество
прозрачных материалов резко уменьшается при переходе от видимой и ближней
ИК-области к средней ИК-области. Например, если для видимой области спектра
существуют сотни нелинейно-оптических материалов, то в области 10 микрометров
таких материалов всего несколько. В то же время лазеры, широко используемые в
промышленности, экологии, лазерном обнаружении, системах передачи и обработки
оптической информации, имеют длину волны генерации в спектральном диапазоне
1-11 микрон.

Ограничитель излучения
как защитное устройство должен иметь низкий энергетический порог ограничения
излучения, который не превышает порог повреждения защищаемого объекта.
Нелинейно-оптические процессы обычно происходят при высокой интенсивности
излучения. Поэтому эффективное управление параметрами излучения за счет этих
процессов при низкой энергии управляющего оптического сигнала может быть
осуществлено только в пико- и фемтосекундном
диапазоне длительности лазерного импульса. В то же время лазерные источники с
нано- и микросекундной длительностью импульса используются для решения многих
задач. В этом случае интенсивность излучения, необходимого для запуска
нелинейно-оптического эффекта, возрастает на порядки и может достичь
порога разрушения нелинейно-оптического материала.

В этом контексте
исследование проблемы ограничения оптического излучения является очень
актуальным.

Объект практического
исследования является: оптическое излучение.

Предмет практического
исследования: проблемы оптического излучения.

Цель исследования: изучение
проблем оптического излучения.

Задача исследования:

— изучить основные понятие
нелинейных эффектов;

— изучить классификацию
нелинейных эффектов;

— изучить принцип
ограничения оптических излучения.

Заключение:

В настоящей работе проведено изучение сопряженной структуры полиимид
фуллерен на ближней длине волны с целью определения перспектив функционирования
нелинейных абсорберов на основе указанных выше систем в ближнем ИК-диапазоне.

Дискутировалось, что многофотонное поглощение, двухфотонные процессы, а
также высокочастотный эффект Керра вносят вклад в проявление нелинейных
особенностей изученных структур, что проявляется в реализации эффекта
оптического ограничения излучения на используемой длине волны.

Результаты первых эксперимента могут быть положены в основу создания
нелинейных абсорберов ближнего инфракрасного диапазона спектра и  пространственно-временных модуляторов света,
на основе сенсибилизированных фуллеренами молекул полиимида.

Фрагмент текста работы:

К эффектам нелинейной оптики можно отнести как нелинейные эффекты,
возникающие из-за изменения свойств среды под воздействием излучения высокой
интенсивности, так и эффекты, предполагаемые параметрическими, которые
возникают в среде, параметры которой изменяются определенным образом под
воздействием внешних сил.

Развитие области нелинейной оптики, как с теоретической стороны, так и с
расширением применения изучаемых процессов на практике, позволяет решать многие
современные проблемы (волоконная оптика, квантовые вычисления, преобразование
частоты лазерного излучения, нелинейная спектроскопия, генерация сверхкоротких
лазерных импульсов, моделирование нейронных сетей, защита от лазерного
излучения и т.д.). Одной из задач, актуальность которой сохраняется с момента
изобретения первого лазера и до сегодняшнего дня, является защита от лазерного
излучения. Сегодня лазеры используются повсеместно, и решение проблемы защиты
будет применимо ко всем областям человеческой деятельности — от гражданских
бытовых приборов до специальных военных систем.

Допустимые значения плотности падающей энергии зависят от длины волны
лазерного излучения, продолжительности воздействия, частоты воздействия и
диаметра ограничивающей апертуры. Для лазерного излучения видимого
спектрального диапазона 10 7 (380-790 нм) с длительностью импульса
10"-10" с при воздействии на орган зрения от одиночного попадания
импульса до взаимодействия длительностью 0,25 с допустимая энергия воздействия
составляет от 10-9 до 10-6 Дж (при -5 ограничивающей апертуре 7х 10" м).

Для снижения уровня энергии падающего излучения до максимально
допустимого безопасного уровня используются защитные очки, щитки, насадки,
экраны и др. Как правило, они представляют собой один или несколько фильтров с
линейными свойствами. В настоящее время широко используются такие защитные
очки, как защитные очки для 1,5 мкм LG11 Clear Lens Safety Glasses; для 1,06
мкм марки "BIOLASER", для 630 нм LG4 Blue Lens Safety Glasses, для
532 нм LG3 Orange Lens Safety Glasses, и для LG11 Clear Lens Safety Glasses,
компания-производитель Thorlabs/Europlays и др.