Читать фрагмент

книга

Применение квантово-каскадных лазеров

Кратко рассмотрены основные физические принципы работы квантово-каскадных лазеров (ККЛ), работающих от средневолнового диапазона инфракрасного спектра до терагерцевого диапазона частот. Обсуждаются уникальные свойства излучения ККЛ, являющиеся обоснованием наиболее предпочтительных областей их применения. Приводятся многочисленные примеры применения ККЛ и приборов на их основе в различных сферах деятельности. Анализируются проблемы, еще требующие своего решения для расширения областей применения этих лазеров.Книга рассчитана на широкий круг специалистов, работающих в области обороны, безопасности, связи, медицины и биологии, экологического мониторинга и спектроскопии, лазерной физики, а также может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей.

Форматы: PDF

Издательство: Техносфера

Год: 2020

Место издания: Москва

ISBN: 978-5-94836-608-1

Страниц: 270

Артикул: 89607

Электронная книга

699 ₽

Купить и скачать

Содержание

Содержание книги "Применение квантово-каскадных лазеров : состояние и перспективы"

Содержание

Предисловие

Глава 1. Общие сведения о физических принципах работы ККЛ

1.1. Физические основы ККЛ

1.2. Основные отличительные особенности ККЛ от биполярных лазерных диодов. Свойства излучения ИК ККЛ

Глава 2. Общие закономерности прохождения лазерного излучения через атмосферу. Влияние длины волны излучения

2.1. Поглощение. Окна прозрачности атмосферы

2.2. Рассеяние света. Эмпирическая модель Крузе

2.3. Атмосферная турбулентность

Глава 3. Квантово-каскадные лазеры в области обороны

3.1. Источники лазерного излучения для функционального подавления чувствительных элементов инфракрасных фотоприемных устройств

3.2. Направленные ИК-системы противодействия

3.3. Подавление тепловизионных систем наблюдения, прицеливания и разведки

3.4. Выводы

Глава 4. Применение инфракрасных квантово-каскадных лазеров в области безопасности

4.1. Введение

4.2. Общие вопросы, связанные с обнаружением следов взрывчатых веществ на поверхности удаленных объектов в средневолновом (MWIR) и длинноволновом (LWIR) инфракрасном диапазонах спектра

4.3. Лазерная фототермическая спектроскопия

4.4. Методы формирования спектральных изображений (Spectral Imaging)

4.5. Выводы

Глава 5. Применение методов терагерцевой спектроскопии и активного имиджинга в области безопасности

5.1. Введение

5.2. Микроокна прозрачности атмосферы в ТГц-диапазоне частот

5.3. Спектральные особенности взрывчатых веществ в терагерцевом диапазоне частот

5.4. Основные виды источников и приемников терагерцевого излучения

5.5. Импульсная терагерцевая спектроскопия и активное формирование спектральных изображений

5.6. Standoff -детектирование взрывчатых веществ с помощью импульсной терагерцевой спектроскопии и активного имиджинга

5.7. Выводы

Глава 6. Досмотровые системы в условиях массового пассажиропотока

6.1. Введение

6.2. Пассивные многоканальные досмотровые системы

6.3. Многоканальная досмотровая система MUTIVIS-EU

6.4. Проблема выбора источника излучения для активной досмотровой системы

6.5. Фотоприемные устройства для досмотровых систем

6.6. Выводы

Глава 7. Применение ККЛ для обеспечения экологической и химической безопасности

7.1. Введение

7.2. Классификация дистанционных методов зондирования

7.3. Лидарный метод дифференциального поглощения

7.4. Спектральные особенности поглощения ОВ

7.5. Выбор оптимальных длин волн ДП-лидара для обнаружения ОВ в атмосфере

7.6. Результаты численного моделирования дальности зондирования СО2-лидара

7.7. Лидары на основе полупроводниковых ККЛ

7.8. Дистанционное детектирование ОВ на поверхности тел

7.9. Выводы

Глава 8. Применение ККЛ для дистанционного обнаружения наркотических веществ

8.1. Введение

8.2. Физические методы обнаружения наркотических веществ

8.3. Физико-химические методы обнаружения НВ

8.4. Обоснование выбора методов дистанционного обнаружения НВ

8.5. Тактико-технические характеристики методов и оборудования для обнаружения наркотиков и психотропных веществ во внелабораторных условиях

8.6. Выводы

Глава 9. Квантово-каскадные лазеры в атмосферных оптических линиях связи

9.1. Введение

9.2. Выбор длины волны источника излучения для АОЛС

9.3. Примеры практической реализации АОЛС на базе ККЛ

9.4. Нетрадиционные методы устранения влияния турбулентности и повышения информационной емкости канала передачи

9.5. Выводы

Глава 10. ККЛ в медицине и биологии

10.1. Введение

10.2. Диагностика заболеваний путем анализа состава выдыхаемого воздуха

10.3. Применение ИК ККЛ в хирургии

10.4. Формирование изображений срезов биоткани с помощью квантово-каскадных лазеров для диагностики онкологических заболеваний

10.5. Выводы

Заключение

Литература

Отрывок из книги

20Глава 2. Общие закономерности прохождения лазерного излучения через атмосферу. Влияние длины волны излученияна существование в атмосфере по крайней мере пяти различных окон пропуска-ния в терагерцевом диапазоне от 1,4 до 4 ТГц. Для существующих в настоящее время ТГц ККЛ хорошо подходят окна в области частот 2,11, 2,52, и 3,42 ТГц.Для применения лазеров в реальных условиях большое значение приобре-тает также вопрос, связанный с обеспечением лазерной безопасности [63]. Лазе-ры видимого диапазона спектра и ближнего ИК-диапазона (1064 нм) являются в этом смысле особенно опасными, так как их излучение эффективно погло-щается сетчаткой. Кроме того, общим недостатком всех лазеров, излучающих в УФ- или ИК-диа пазонах, является тот факт, что рефлекторная реакция ми-гания срабатывает только на видимый свет. На рис. 2.3 показаны рассчитан-ные значения максимально допустимой дозы облучения (МРЕ) в зависимости от длины волны лазерного импульса длительностью 6 нс [64].10010–110–210–3MPE, Дж/см210–410–510–6266 нм355 нм10,6 мкм1540 нм1064 нм(Длительность импульса 6 нс)Длина волны, мкм532 нм2234567 8 934567 8 9110Рис. 2.3. Максимально допустимая доза облучения (МРЕ) в зависимости от дли-ны волны для лазерного импульса длительностью 6 нс [64]Как видно, наибольшую опасность для глаз представляют длины волн из-лучения 532 и 1064 нм. По сравнению с ними УФ-излучение имеет явное пре-имущество, а наиболее безопасным является излучение с длинами волн вблизи 1540 нм, а также внутри средневолнового и длинноволнового ИК-диапазонов. Что касается ТГц-излучения, то ввиду малой энергии кванта излучения оно яв-ляется наиболее безопасным из всех перечисленных.2.2. Ðàññåÿíèå ñâåòà. Ýìïèðè÷åñêàÿ ìîäåëü ÊðóçåСледует различать три основных типа рассеяния света: рэлеевское, Ми и неселек-тивное. Тип рассеяния зависит от соотношения между размером рассеивающих частиц и длиной волны излучения. Рэлеевское рассеяние обусловлено наличием в атмосфере частиц, размеры которых значительно меньше дли...

Внимание!
При обнаружении неточностей или ошибок в описании книги "Применение квантово-каскадных лазеров : состояние и перспективы (автор Леонид Скворцов)", просим Вас отправить сообщение на почту help@directmedia.ru. Благодарим!

Применение квантово-каскадных лазеров

Содержание

Отрывок из книги

Скворцов Л. А. другие книги автора