Военная лазерная программа в России - новый этап.

Татарин> Во-вторых, плазма достаточно быстро переизлучает.

Точно знаешь?
Чой-та мне навскидку кажется, львиная доля энергии разогретых электронов тут не на переизлучение уйдёт, а на ионизацию да разогрев "тяжёлой" компоненты...

Татарин> Куда и как движется плазма - вопрос сложный, природа имеет много прихотей. Но основная энергия всё равно уходит в стороны от плазменного канала, а не по его оси.

Да тут, по логике вещей, должно быть в первую очередь кондовое расширение "шнура".

MIKLE> http://www.istok-mw.ru/products/laser/products6.htm
MIKLE> я почти уверен что это отнюдь не всё что там делают
Возможно. Но то что по ссылке - не имеет никакого отношения к.

Понимаешь, есть ключевой (ключевой буквально: нет его - нет ничего) элемент технологии - массовые, серийные, мощные и дешёвые полупроводниковые лазеры накачки. Эти характеристики нужны обязательно вместе.
Ну или, на самый худой конец, хотя бы мощные светодиоды.

С советских времён тут, НЯЗ, почти ничего не делалось (хотя многое прокакали), а несколько поколений приборов уже сменилось.

Та же фигня, что и с АФАР - радар-то сейчас сделают, а вот комплектующие откуда? Ну вот именно, что надо непростое производство строить.

Татарин>> Во-вторых, плазма достаточно быстро переизлучает.
Fakir> Чой-та мне навскидку кажется, львиная доля энергии разогретых электронов тут не на переизлучение уйдёт, а на ионизацию да разогрев "тяжёлой" компоненты...
Это понятно. Я про другое - при рекомбинации очень много энергии уйдёт в излучение, без совершения механической работы.

MIKLE>> http://www.istok-mw.ru/products/laser/products6.htm
MIKLE>> я почти уверен что это отнюдь не всё что там делают
Татарин> Возможно. Но то что по ссылке - не имеет никакого отношения к.

гм.. то есть из 10 150-вт(а может и 250) элемнтов собрать адын на 1.5-2.5квт нелзя? а из них в свою очередь адын на 10-20квт тоже никак?

Татарин> Понимаешь, есть ключевой (ключевой буквально: нет его - нет ничего) элемент технологии - массовые, серийные, мощные и дешёвые полупроводниковые лазеры накачки. Эти характеристики нужны обязательно вместе.
Татарин> Ну или, на самый худой конец, хотя бы мощные светодиоды.

гм... емнис чтото там парименительно к свуетоволкну делалось... сайт убогонький, яже в свое время проспект более подробный листал... жизнь идёт

сосед по подъезду ДЕЛАЕТ и ПРОДАЁТ установки для призвожства этих самых свтодиодов. во всяком случае пылит это гумно. я к нему лет 5 назад устравиатся пробовал, но им расчётчик экстракласса нужен, а я ФТТ ни в зуб ногой

Татарин> С советских времён тут, НЯЗ, почти ничего не делалось (хотя многое прокакали), а несколько поколений приборов уже сменилось.

да вон поназакупали вроде оборудлваня-в чём проблема эти самые лазеры делать

хотя да, прокакали многое... и продолжают, несмотря на победные реляции по ящику...

Татарин>> Возможно. Но то что по ссылке - не имеет никакого отношения к.
MIKLE> гм.. то есть из 10 150-вт(а может и 250) элемнтов собрать адын на 1.5-2.5квт нелзя? а из них в свою очередь адын на 10-20квт тоже никак?
Нет. Ты как себе это представляешь? Пучок лазеров, который в одну точку наводится?
По ссылке - газовые СО2 лазеры. Во-первых, я не знаю активной среды, которую можно было бы эффективно накачать СО2. Прикол полупроводников в том, что их можно изготавливать на разные длины волн. МОжно ТОЧНО подобрать энергию перехода на метастабильный уровень в конкретной среде: эффективное поглощение, эффективная накачка. В чём и прикол-то накачки лазером - спектральная плотность дикая.
Во-вторых, КПД полупроводиковых сейчас уже до 40%. Сравни с газом. Это именно что качественно иной уровень. КПД - это не только охлаждение, это ещё и значит, чтто тебе в 10 раз мощнее электрогенератор нужен. А они вообще-то достаточно тяжёлые. Топливо тоже таскать с собой.
В-третьих, размеры/вес/габариты (включая системы охлаждения). Там один модуль с охлаждением - под сотню кило. А если таких триста штук (чтоб 50кВт как у амов в топикстартовом посте набрать), то пожалте бриться.
В-четвёртых, требовательность к обслуживанию.
В-пятых... короче, есть куча причин, по которым газовые лазеры на данном витке не интересны. Это всё уже проходили в 70-80-е, как выше говорилось. Ты фото советской ГДЛ-установки выше видел? Ну, этот тракторр на 8-и осном шасси? Вот это и есть 50-100кВт газовый лазерный комплекс, сделаный наилучшим образом. Почувствуй разницу. С этим уже и амы и русские наигрались, это был тупик. И с тех пор ничего в технологии там принципиально не изменилось.

Про лазеры на парах металла я и вовсе молчу.

Татарин> Ну или, на самый худой конец, хотя бы мощные светодиоды.
А насколько мощные?

Татарин> Нет. Ты как себе это представляешь? Пучок лазеров, который в одну точку наводится?

система линз/зеркал, несколько паралельных почкуов в один, и так 2-3 раза...

Татарин> По ссылке - газовые СО2 лазеры. Во-первых, я не знаю активной среды, которую можно было бы эффективно накачать СО2.

я имел ввиду что ЭТО уже готовые лазеры и технолонии.
или ты про что? про неодимовый непрерывный с лезерной накачкой? так он золотой по определению...

Татарин> Про лазеры на парах металла я и вовсе молчу.

а что с ними?

MIKLE> система линз/зеркал, несколько паралельных почкуов в один, и так 2-3 раза...
Это, батенька, фигня.

MIKLE> я имел ввиду что ЭТО уже готовые лазеры и технолонии.
Ну и что? Кто ж утверждал, что в России лазеров не делают?
Делают ещё, и вполне приличные. Речь-то о другом.

MIKLE> или ты про что? про неодимовый непрерывный с лезерной накачкой? так он золотой по определению...
Не обязательно неодимовый, но да - с накачкой лазерными диодами.

Татарин>> Про лазеры на парах металла я и вовсе молчу.
MIKLE> а что с ними?
Ну не для военного они применения. Ну совсем уж никак не представить себе такую фиговину на танке - все врождённые недостатки газовых лазеров + система для раскочегаривания.

Татарин> Не обязательно неодимовый, но да - с накачкой лазерными диодами.

так непрерывных твердотельных вроде больше нема? или у меня устаревшая инфа? или речь о химии/газах?

Татарин>> Ну или, на самый худой конец, хотя бы мощные светодиоды.
Клапауций> А насколько мощные?
Чем мощнее - тем лучше.
Разница в эффективности накачки между лазерным диодом и обычным светодиодом огромна, падение КПД придётся компенсировать (и плата велика).

Татарин>> Не обязательно неодимовый, но да - с накачкой лазерными диодами.
MIKLE> так непрерывных твердотельных вроде больше нема?
Почему? Дофигища.
Если вспоминать элементы, формирующие излучающие центры, - так эрбий, иттербий, церий, гольмий, тулий, хром, титан, уран - это только навскидку, и только из практически применяемых, что в голову пришло. Неодим - удобен, да. Но не уникален.
Хотя так, конечно, и некорректно - среда важна.

Татарин> Если вспоминать элементы, формирующие излучающие центры, - так эрбий, иттербий, церий, гольмий, тулий, хром, титан, уран - это только навскидку, и только из практически применяемых, что в голову пришло. Неодим - удобен, да. Но не уникален.

я просто в своё время читал по диагонали какуюто мурзилку, так вот зацепило именно то что реально непрерывный твердотельный-только неодим. остальные импульсные в лучшем случае(этих да, вагон).. мож мурзилка старая, мож ещё что...
можно раскрыть тему?

MIKLE> я просто в своё время читал по диагонали какуюто мурзилку, так вот зацепило именно то что реально непрерывный твердотельный-только неодим. остальные импульсные в лучшем случае(этих да, вагон).. мож мурзилка старая, мож ещё что...
MIKLE> можно раскрыть тему?
Наверное, старая.

Смотри на пальцах.
Для работы лазера нужна инверсная заселённость уровней, обеспечить её в непрерывном режиме сложнее, в импульсе - проще. Представь себе школьную картинку, объясняющую работу лазера с оптической накачкой: возбуждается хороший переход вверх, оттуда безызлучательный переход на метастабильный уровень, там энергия сидит и ждёт, пока её не снимут через вынужденное излучение. Чем выше плотность излучения в резонаторе, тем выше вероятность вынужденного излучения. Так?
Отсюда два необходимых условия работы:
а) ты должен запихать много энергии в среду, чтобы она попадала на метастабильные уровни быстрее, чем утекает оттуда;
б) плотность излучения в резонаторе должны быть высока.
Очевидно, что пункт а) требует высокую плотность энергии накачки, а её куда легче обеспечить именно в импульсе (скажем, обычная ИФК-120 из фотовспышки имеет мощность 120кВт - попробуй обеспечить такую мощность в свете непрерывно, запаришься).
Опять же очевидно, что пункт б) тоже проще реализуется в импульсе - в импульсе выше плотность мощности лазерного излучения в резонаторе.

Импульсный режим - проще. Но. Во-первых, можешь повышать эффективность накачки (например, накачивать активную среду лазером). Во-вторых, ты можешь повышать добротность резонатора (грубо - добиваться того, чтобы один и тот же луч прошёл туда-обратно в лазере как можно больше без затухания, это повышает вероятность вынужденного излучения).
Это расширяет спектр сред. В принципе, всё зависит от технологии.

Вот маленький (хотя и несколько устаревший) обзор:

Татарин> Это расширяет спектр сред. В принципе, всё зависит от технологии.

хм... связи с непрерывностью я пока неувидел ну да ладно

Татарин> Вот маленький (хотя и несколько устаревший) обзор:
Татарин> http://window.edu.ru/window_catalog/files/r27853/itmo160.pdf

а книжечка то того, устарела фемтосекунды нонче довольно бодро нарезают из микросекунд

Татарин>> Это расширяет спектр сред. В принципе, всё зависит от технологии.
MIKLE> хм... связи с непрерывностью я пока неувидел ну да ладно
Импульс - проще. Непрерывность требует лучшей накачки и лучшего резонатора. Но принципиально много где достижима. В последнее время (особенно с появлением полупроводниковых диодов для накачки и волоконных лазеров с распределённым резонатором) есть очень большие продвижки.

Татарин>> Вот маленький (хотя и несколько устаревший) обзор:
Татарин>> http://window.edu.ru/window_catalog/files/r27853/itmo160.pdf
MIKLE> а книжечка то того, устарела фемтосекунды нонче довольно бодро нарезают из микросекунд
Эээ... формирование сверхкоротких импульсов - это вообще очень отдельная тема, особые технологии и области применений.
130 аттосекунд, по-моему, пока рекорд.

Татарин> ИВ последнее время (особенно с появлением полупроводниковых диодов для накачки и волоконных лазеров с распределённым резонатором) есть очень большие продвижки.

ну если только в таком ключе.

Татарин> 130 аттосекунд, по-моему, пока рекорд.

я не про рекорд, а про корбку из магазина... ну почти.. просто года три назад шеф себе лазер выбирал.. хотел именно фемтосекундный... "забор" из фемтосекундных имульсов нарезаный из обычного импульса ИАГ красиво выглядит

Татарин>> 130 аттосекунд, по-моему, пока рекорд.
MIKLE> я не про рекорд, а про корбку из магазина... ну почти.. просто года три назад шеф себе лазер выбирал.. хотел именно фемтосекундный... "забор" из фемтосекундных имульсов нарезаный из обычного импульса ИАГ красиво выглядит
Ну, ячейка Керра - штука как бы не новая... только как это с топиком и ТТ-лазерами вообще связано?

Татарин> а) ты должен запихать много энергии в среду, чтобы она попадала на метастабильные уровни быстрее, чем утекает оттуда;
Татарин> Очевидно, что пункт а) требует высокую плотность энергии накачки, а её куда легче обеспечить именно в импульсе...

Можно небольшой ликбез для профанов?

Вот, гм, профану неочевидно
Точнее, не так. Не видно связи между тем, что требуется впихнуть много энергии и импульсностью этого впиха. Почему в импульсе куда легче?

И вообще, причем тут плотность энергии? Нас ведь, по идее, должно волновать лишь в первую очередь её количество, а уж в какой объём она будет впихана - не суть.

Татарин> Ну или, на самый худой конец, хотя бы мощные светодиоды.
Татарин> Чем мощнее - тем лучше.

Ожидаемо
Но существует ли какой-то среднепотолочный уровень, начиная с которого затея имеет смысл?

Клапауций> И вообще, причем тут плотность энергии? Нас ведь, по идее, должно волновать лишь в первую очередь её количество, а уж в какой объём она будет впихана - не суть.
количество за единицу времени....пока летит в тебя снаряд надо его сбить

Клапауций> Точнее, не так. Не видно связи между тем, что требуется впихнуть много энергии и импульсностью этого впиха. Почему в импульсе куда легче?
Не просто много энергии, а много энергии в единицу пространства и времени. Короче, плотность мощности для создания инверсной заселённости должна быть огромной.
Мощные импульсные источники куда проще. Компактная газоразрядная лампа с параметрами килоджоуль/десятки мкс выдаёт десятки МВт в свете. Первый рубиновый (хром 3+ в корунде) лазер именно так и накачивался.
Представь себе монструозную установку, которая даёт такую мощность в свете в непрерывном режиме... а охлаждать как? Если б Таунс соорудил ТАКОЕ и оно бы заработало, пришлось бы две нобелевки вручать.

Клапауций> И вообще, причем тут плотность энергии? Нас ведь, по идее, должно волновать лишь в первую очередь её количество, а уж в какой объём она будет впихана - не суть.
Э, не. См. условие об инверсной заселённости.
Количество "простимулированных" фотонов за единицу времени равно плотности стимулирующего излучения (логично же? чем плотнее излучение, тем эффективнее оно "снимает энергию") помножить на плотность возбуждённых атомов (опять же логично? чем больше возбуждённых атомов на пути излучения - тем больше будет и "снято" фотонов) помножить на коэффициент Энштейна (который характеризует сам переход и определяет его вероятность, по сути тоже очень простая штука)
Это не "на пальцах", а вполне строгая (хоть и школьная) формула: dN/dt = ф * N * В.

Но оно же работает и в обратную сторону! Если у тебя основная масса атомов на пути света "внизу", свет будет их возбуждать и поглощаться. Тебе нужно чтобы "вверху" было больше атомов, чем "внизу", чтобы среда отдавала, а не забирала энергию.

Именно для этого Таунсу нужна была такая хитрая система с тремя уровнями. Он накачивал снаружи беспорядочным светом "лёгкий", восприимчивый переход с уровня 0 на уровень А. С него у энергии было два пути (ну, отбросим нюансы): быстро высветиться обратно тем же путём или очень быстро без излучения упасть на уровень В. Если на В было упасть быстрее, то основная часть энергии туда и попадала.
Но переход с В на 0 в силу некоторых обстоятельств - плохой и "долгий" (коэффициент Энштейна другой, меньше). Энергия "зависала" над 0 на этом уровне, потихоньку "утекая" через спонтанное излучение. Как только на В скапливалось достаточно энергии, и некий спонтанно излученный фотон удачно пролетал по оси резонатора, он порождал лавину - вся энергия в дружном порыве сваливалась на 0 и выходила в луч.

Поэтому, например, лазерные диоды работают: абсолютная мощность там невелика, но всё возбуждение - в тонкой зоне перехода, легко добиться инверсной заселённости.

Клапауций> Но существует ли какой-то среднепотолочный уровень, начиная с которого затея имеет смысл?
Единицы-десятки Вт. Но проблемы с охлаждением и КПД это не решит, а усугубит.

энди> количество за единицу времени... пока летит в тебя снаряд надо его сбить

Насколько я понимаю, для сбития снаряда играет роль как раз непосредственно количество
То есть сколько Джоулей мы в него вкачаем.
И с этой стороны уже не столь важно, какова у нас импульсная мощность лазера. Она один хрен проинтегрируется по времени, и средний по мощности лазер но с бОльшей суммарной энергетикой здесь может и выиграть.

А время полета снаряда к режиму накачки лазера никакого отношения не имеет.

Клапауций> И с этой стороны уже не столь важно, какова у нас импульсная мощность лазера. Она один хрен проинтегрируется по времени, и средний по мощности лазер но с бОльшей суммарной энергетикой здесь может и выиграть.

у снаряда то теплоотвод есть. так что в качивать надо быстро и много.