Адаптивный генератор оптических резонансов

Адаптивный лазерный генератор оптических резонансов предназначен для создания в пространстве оптического тракта. Генератор содержит многорупорную антенну СВЧ-излучения с генератором и зеркала параболоида вращения (по форме) с отверстием в центре. Напротив зеркала смонтирован источник когерентного излучения. Зеркало с отверстием в центре по периметру жестко фиксируется с вибраторами, обеспечивающими колебания зеркала. Рупоры многорупорной антенны смонтированы на основании отдельно от зеркала. Технический результат - создание в пространстве оптического тракта оптического смесителя. 1 ил.

 

Область применения

Предлагаемое изобретение относится к энергетике для аккумуляции и передачи энергии на большие расстояния по самообразующемуся оптическому тракту.

Уровень техники

Известен Адаптивный генератор оптических резонансов (RU 40543 U1), включающий использование когерентного лазерного источника для образования оптического смесителя в виде ионизованного газа, который предназначен для аккумуляции и передачи энергии на большие расстояния по самообразующему оптическому тракту.

Известен Генератор электромагнитного излучения с перестраиваемой частотой стимулированного излучения по патенту RU 38427 U1, МКИ Е 01 S 4/00 по способу компенсации эффекта Доплера и процессов рассеяния (ВРМБ) в оптическом диапазоне излучения, включающий катод, анод и разрядники. Этот генератор представлен диодом, работающим в среде оптического смесителя в виде ионизованного газа, и как диод может работать как в режиме излучения, так и в режиме приема излучения с преобразованием энергии принимаемого лазерного излучения в электрический ток.

В обоих технических решениях используется оптический смеситель в виде ионизованного газа и процессы рассеяния (ВРМБ), только в принимающем устройстве используется и эффект Доплера. Учитывая, что энергия будет передаваться с Земли на спутник или между космическими аппаратами в космосе также необходимо учитывать эффект Доплера при передаче энергии, если этого не учитывать, то КПД преобразования энергии резко снизится.

Известно, что генератор электромагнитного излучения с перестраиваемой частотой стимулированного излучения по патенту №38427 имеет специфику лазерного излучения, определенную на образовании разрядных токов, смещающихся по траектории действия слабозатухающих геликоновых волн в лазерном луче. Эти разрядные токи и образуют в оптическом тракте (как боковые стенки) световод излучения накачки и определяют высокую добротность излучения для этих частот и условия пространственного фазового синхронизма излучения со средой, где образуется оптический тракт.

Предлагаемое изобретение определяет условия создания в пространстве оптического тракта оптического смесителя, в котором за счет воздействия механических колебаний от зеркала через вынужденное комбинационное рассеяние определяется усиление поля и высокая добротность излучения.

Результат достигается при реализации заявленного технического решения и заключается в том, что адаптивный генератор оптических резонансов, включающий когерентный лазерный источник для образования оптического смесителя в виде ионизированного газа, многорупорную антенну СВЧ-излучения с генератором и зеркала параболоида вращения (по форме) с отверстием в центре, содержит генератор электромагнитного излучения по патенту RU 38427 U1, МКИ 7 Н 01 S 4/00, а зеркало с отверстием в центре по периметру жестко фиксируется с вибраторами, обеспечивающими колебания зеркала как плоскости в пространстве с частотой в диапазоне низких и средних частот, причем рупоры многорупорной антенны смонтированы на основании отдельно от зеркала.

Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого устройства как решение технической задачи, не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже показан разрез устройства по центру (вид сбоку).

Зеркало 1 выполнено из металла и по периметру крепится к вибраторам 2, которые в свою очередь смонтированы на основании 3. К этому основанию 3 крепятся и рупоры 4 многорупорной антенны СВЧ. Напротив отверстия 5 в зеркале 1 на основании 3 крепится генератор 7 электромагнитного излучения по патенту №38427. Рупоры 4 многорупорной антенны СВЧ через волноводы 6 соединены с генератором СВЧ-излучения (на чертеже генератор не показан). Вибраторы 2 могут быть различного исполнения - как механические, так и электромагнитные.

Механические - это электромотор с эксцентриком на оси, причем эксцентрик через втулку с держателем соединен с зеркалом 1 (на чертеже не показана). При регулировке частоты вращения электромотора регулируется частота поперечных колебаний зеркала 1.

Электромагнитные вибраторы индукционного типа (могут иметь исполнение по аналогии с индукционными катушками, устанавливаемыми в динамиках), соединены с генератором, имеющим регулировку по частоте в диапазоне от низких до средних звуковых частот, обеспечивающую настройку как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Генератор 7 электромагнитного излучения по патенту №38427 по своим габаритам и по мощности излучения должен быть исполнен идентично приемному генератору, который размещается на другом конце оптического тракта.

Генератор по патенту №38427, используемый в качестве приемного устройства на своей лучеотражающей пластине, оборудованной термоспиралью, должен иметь приваренную к лучеотражающей пластине клемму для подключения к потребителю как второй электрод по отношению к управляемому электроду, с которых снимается напряжение в режиме потребления.

Работа адаптивного генератора оптических резонансов заключается в следующем.

Включается в работу генератор 7 когерентного излучения и направляется на объект, с учетом максимального нацеливания излучения на приемное устройство, которое в свою очередь включается в режим возбуждения до условия резонансного возбуждения с принимаемым излучением, что и определится в условиях сжатия принимаемого луча и соосного образования оптического тракта, и только после этого включается в работу СВЧ генератор, подавая излучение через рупоры 4 на зеркало 1. Энергия теплового излучения и отраженная волна СВЧ от зеркала 1 направляются в пространство возле действующего когерентного излучения. Когерентное излучение помогает нейтрализовать хаотическое тепловое движение, а за счет электрострикции при ВРМБ определяется согласование фаз и сжатие ионизованного газа среды вокруг когерентного излучения, т.к. обладая положительным зарядом, плазма в поле действия когерентного луча компенсирует заряд, позволяя собственному магнитному полю сжать ток, а продольные акустические волны, возникающие при электрострикции, определяют образование оптического смесителя - ионизованной среды возле луча когерентного излучения, который мало расходится и остается достаточно сжатым на огромном расстоянии. Как видим, за счет процессов самосжатия плазмы, энергия излучения не только не рассеивается в пространстве, а пополняется из пространства, а в самом оптическом смесителе - как образование оптического тракта - протекают продольно-поперечные токи как циркулярно-поляризованные на гребне или на плечах геликоновых слабозатухающих волнах, которые на условиях фазового сопряжения и определяют через угловую анизотропию коэффициент поглощения. Эти токи согласовываются с циркулярными токами в приемном устройстве, вызывая анизотропию коэффициента усиления путем компенсации продольного эффекта Доплера для группы атомов, движущихся с противоположными направленными скоростями, и компенсации поперечного эффекта Доплера за счет рассеяния атомов коротким импульсом стоячей световой волны. Таким образом, при согласовании частоты воздействия на приемном устройстве определяется разделение зарядов и ионов внутри приемного устройства (по аналогии с разделением зарядов в аккумуляторной батарее). Концентрация положительных зарядов возле лучеотражающей пластины с термоспиралью и отрицательных зарядов возле управляющего электрода и определяет разность потенциалов. Это то, что касается эффекта Доплера для процессов в приемном устройстве. Но как известно, в динамике относительного движения между объектами в свою очередь возникает доплеровское смещение, которое и приводит к частотному рассогласованию на приемном устройстве. Вот здесь и вступают в работу вибраторы 2, которые вызывают продольные колебания, помимо продольных колебаний за счет электрострикции при ВРМБ. Эти колебания в оптическом тракте приводят к сжатию фронтов продольных колебаний.

Интенсивность этих акустических волн, приводящая к существенному усилению интенсивности рассеяния когерентного излучения, определяют образование в оптическом тракте Вынужденного Комбинационного Рассеяния (ВКР), и через пространственный синхронизм как фазовое сопряжение в условиях параметрического взаимодействия, которое при ВКР выполняется автоматически, обеспечивается компенсация эффекта Доплера в условиях перемещения излучателя и приемного устройства относительно друг друга, при этом компенсируются все искажения, вносимые в оптический тракт самой средой, что не смог сделать процесс рассеяния при ВКР.

Список используемой литературы

1. Адаптивный генератор оптических резонансов RU 40543 U1, МКИ Н 01 S 3/00, 4/00, Н 05 Н 7/04, Н 05 В 7/18.

2. Генератор электромагнитного излучения с перестраиваемой частотой стимулированного излучения RU 38427 U1, Н 01 S 4/00.

3. Адаптивная техника В.Г.Дмитриев, А.В.Тарасов журнал "Природа" №10, 1982 г. стр.39-49.

4. Г.Л.Киселев. Приборы квантовой электроники М.: Высшая школа 1980 г.

5. Магнитная квантовая акустика.

Адаптивный лазерный генератор оптических резонансов для образования в пространстве оптического смесителя в виде ионизированного газа содержит многорупорную антенну СВЧ-излучения с генератором и зеркало параболоида вращения (по форме) с отверстием в центре, напротив которого в раскрыве зеркала смонтирован источник когерентного излучения, отличающийся тем, что зеркало с отверстием в центре по периметру жестко фиксируется с вибраторами, обеспечивающими колебания зеркала, причем рупоры многорупорной антенны смонтированы на основании отдельно от зеркала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано для получения направленного импульсного пучка когерентного гамма излучения. .

Изобретение относится к лазерам гамма-излучения и технике формирования мощных когерентных электронных пучков. .

Изобретение относится к лазерной технике. .

Изобретение относится к области технологии и техники обработки материалов микролептонным излучением. .

Изобретение относится к лазерной технике. .

Изобретение относится к физике твердого тела и может быть использовано в акустических системах, а также в целях создания высокотемпературной сверхпроводимости. .

Изобретение относится к ядерной и экспериментальной физике и может быть использовано в физике и технике прямого зажигания мишеней инерциального термоядерного синтеза

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в бортовых приемно-передающих терминалах лазерных систем передачи информации космических и летательных аппаратов

Использование: для получения когерентного излучения. Сущность изобретения заключается в том, что способ получения когерентного излучения, основанный на явлении вынужденных квантовых переходов, включает внешнее воздействие на активную квантовую систему с инверсной населенностью состояний резонансным излучением и в качестве активной среды применяют специально выбранные двух- или трехатомные молекулярные соединения, обладающие следующим отличительным свойством: атомное ядро, которое может быть образовано при полном слиянии ядер всех атомов, входящих в состав рассматриваемых молекул, должно иметь возбужденное резонансное состояние при энергии, близкой к полной энергии молекулярной системы; другими словами, энергия ядерного резонанса должна быть близка к порогу развала ядра на фрагменты, представляющие собой ядра атомов, образующих данную молекулу. Технический результат: обеспечение возможности инжекции когерентного излучения без энергетической накачки среды. 2 ил.

Способ возбуждения и регистрации оптических фононов включает в себя нанесение на острие иглы кантилевера АСМ слой активного материала. В нём производят возбуждение активирующим импульсом фемтосекундного лазера оптических фононов. Фононы отражаются от границы раздела слоя активного материала/поверхность образца. В этом же слое активного материала происходит регистрация отраженных оптических фононов с помощью зондирующего импульса фемтосекундного лазера. Далее, с помощью обработки полученной информации и расчетов происходит восстановление энергетического спектра оптических фононов в исследуемом образце. Технический результат заключается в получении энергетического спектра оптических фононов, а также в возможности анализа химического состава поверхности с нанометровым пространственным разрешением. 1 ил.

Изобретение относится к области создания источников когерентного гамма-излучения и может быть использовано в различных физических приложениях. Способ создания инверсной заселенности ядерных уровней в материале активной среды и инициирования однопроходного когерентного гамма-излучения включает в себя перевод некоторой доли ядер в возбужденное метастабильное состояние и заключается в том, что в качестве материала активной среды используется радионуклид, причем переход ядер из возбужденного метастабильного состояния осуществляется через гамма-излучение, в качестве материала активной среды используют радионуклид, в котором осуществляется бета-распад ядер вида X(A,Z)→Y(A,Z-1) с сохранением четности начального и промежуточного возбужденного состояний, радионуклид помещают в сильное продольное однородное магнитное поле такое, что уровни энергии материнских и дочерних ядер радионуклида приобретают в этом магнитном поле сверхтонкую энергетическую структуру с квантовыми характеристиками подуровней, обусловливающими избирательное ускорение процесса бета-распада для части материнских ядер и поддержание устойчивости промежуточных возбужденных состояний дочерних ядер, на время, не превышающее время жизни метастабильного состояния рабочего промежуточного уровня энергии дочерних ядер, но достаточное для создания необходимой инверсии заселенности этого уровня, инжектируют радиоимпульсы поперечного магнитного возбуждения в материал активной среды в следующей последовательности: подают π/2-радиоимпульс малой амплитуды, после окончания действия π/2-радиоимпульса следует четвертьпериод фазовой релаксации, по истечении четвертьпериода фазовой релаксации подают π-радиоимпульс малой амплитуды, после окончания действия π-радиоимпульса следует полупериод фазовой релаксации, по истечении полупериода фазовой релаксации подают короткий радиоимпульс большой амплитуды. Технический результат - повышение эффективности использования материала активной среды для генерации однопроходного когерентного гамма-излучения. 4 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Однопроходный гамма-лазер содержит материал активной среды в виде твердого вещества цилиндрической формы, с одной стороны которого установлена заглушка, и соленоид для создания сильного однородного продольного магнитного поля. Источник электропитания соленоида подключен к соленоиду, внутри соленоида и соосно с соленоидом расположен полый диэлектрический цилиндр, внутри полого диэлектрического цилиндра помещается материал активной среды. Открытые полосковые полеобразующие системы для создания поперечного магнитного поля проходят внутри соленоида поверх и вдоль полого диэлектрического цилиндра попарно симметрично относительно оси соленоида и подключены по своим входам через симметрирующее устройство к источнику радиочастотных сигналов, а по своим выходам - к согласующим нагрузкам открытых полосковых полеобразующих систем. Количество открытых полосковых полеобразующих систем равно или больше двух, причем в качестве материала активной среды используется радионуклид, в котором осуществляется бета-распад ядер вида X(A, Z)→Y (A, Z-1). Технический результат заключается в увеличении плотности мощности выходного когерентного гамма-излучения. 2 ил.

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую в тонкопленочных полупроводниковых солнечных элементах. Способ контроля структурного качества тонких пленок для светопоглощающих слоев солнечных элементов заключается в том, что регистрируют излучение пленок при импульсном лазерном возбуждении, при этом уровень возбуждения устанавливают в диапазоне 10-200 кВт/см2 для возникновения стимулированного излучения с полушириной спектра Δλ~10 нм, и сравнивают интенсивности и полуширины спектров стимулированного излучения для определения относительного структурного качества пленок. Технический результат заключается в упрощении контроля структурного качества тонких пленок для светопоглощающих слоев солнечных элементов. 4 ил.
Наверх