ИСТИНА

Объект исследования: автономные лазерные системы мониторинга водных сред. Предмет исследования: методы повышения энергетической эффективности систем лазерных источников излучения, которые заключаются в синхронном сложении лазерных пучков, сформированных одним лазерным источником, за счет внесения временной задержки между ними. Цель исследования: разработка методов повышения энергетической эффективности источников лазерного излучения автономных систем оптического мониторинга водных сред за счет синхронного сложения лазерных пучков, формируемых одиночным лазерным источником. Методы и средства исследования: При моделировании систем сложения лазерных импульсов использовались методы математического анализа и методы математического моделирования, методы расчета, основанные на фундаментальных положениях волоконной оптики, волновой оптики. При проведении экспериментальной апробации метода сложения лазерных импульсов применялись: теория измерения фотометрических величин, статистические методы обработки результатов исследований. При получении, обработке и оформлении результатов были применены компьютерные программы MathCAD, Microsoft Office. Результаты исследования: Предложен новый метод повышения энергетической эффективности источников лазерного излучения автономных систем оптического мониторинга водных сред, не требующий повышения энергопотребления лазерного источника и заключающийся в обеспечении повышения пиковой мощности импульса излучения с помощью линий оптической задержки и синхронного сложения нескольких импульсов, сформированных лазерным источником. Впервые разработаны математические модели нового метода повышения энергетической эффективности лазерного источника, с помощью которых моделирование выполнялось для следующих систем, построенных на основе нового метода: системы некогерентного синхронного сложения лазерных импульсов на нескольких линиях волоконно-оптической задержки; системы когерентного синхронного сложения лазерных импульсов на нескольких линиях волоконно-оптической задержки; системы некогерентного синхронного сложения лазерных импульсов на одиночной кольцевой волоконно-оптической линии задержки. Впервые определены функциональные зависимости энергетической эффективности систем синхронного сложения от количества суммируемых импульсов, частоты их следования и удельных потерь в волоконных световодах линии задержки, а также установлена функциональная зависимость минимальной частоты следования импульсов от удельных потерь в волоконных световодах. Впервые выявлено влияние времени когерентности лазерного источника на энергетическую эффективность системы синхронного когерентного сложения и минимальную частоту следования лазерных импульсов, что позволяет оценить степень монохроматичности лазерного источника, применяемого в системе синхронного когерентного сложения для ее дальнейшей практической реализации.