Оптико-электронная система наведения с регистрацией юстировочного излучения многоканального лазера

Ссылка для цитирования:

Калашников Е.В., Чарухчев А.В. Оптико-электронная система наведения и регистрации юстировочного излучения многоканального лазера // Оптический журнал. 2025. Т. 92. № 1. С. 43–52. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-01-43-52

Kalashnikov Ye.V., Charukhchev A.V. Optoelectronic system for aiming and registration of multichannel laser alignment radiation [in Russian]// Opticheskii Zhurnal. 2025. V. 92. № 1. P. 43–52. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2025-92-01-43-52

Ссылка на англоязычную версию:

Аннотация:

Предмет исследования. Точное наведение излучения многоканальных лазерных систем на мишень в исследованиях процессов конверсии лазерного излучения в рентгеновское излучение, физики нагрева и сжатия плазмы, других явлений при взаимодействии мощного излучения с веществом. Цель работы. Реализация способа и создание оборудования, обеспечивающих возможность автоматического наведения лазерных пучков многоканальных лазерных установок на мишень в кубической симметрии облучения с регистрацией юстировочного излучения многоканального лазера. Метод. Решение задачи наведения оптико-электронной системой рабочего излучения на мишень перед проведением физических экспериментов на многоканальных лазерных установках с использованием юстировочного излучения, генерируемого в непрерывном режиме, и последующей его регистрацией в заданных точках мишени. Основные результаты. Разработана оптико-электронная система для наведения на мишень с регистрацией излучения, используемого для юстировки многоканального лазера. Разработанный способ наведения излучения на мишень и его реализация с помощью разработанного оборудования позволяют сводить и фокусировать пучки лазерных каналов в заданные области с размером до 20 мкм на гранях имитатора мишени, а также обеспечить контроль точности наведения отдельно каждого и одновременно нескольких наведенных пучков лазерного излучения в заданную область пространства. Практическая значимость. Полученные результаты служат повышению быстродействия и точности наведения на мишень каждого пучка лазерного излучения многоканальной установки. Разработанная система позволяет также проводить контроль отсутствия разъюстировки настроенных ранее каналов с одновременной регистрацией точности наведения в процессе юстировки текущего канала. Это дает возможность автоматизировать весь комплекс юстировочных задач, которые стоят при юстировке мишени для физических экспериментов на многоканальных лазерных установках.

Ключевые слова:

мишенная камера, лазерная установка, метки имитатора мишени, световодный приемник излучения, измеритель мощности излучения, юстировка и наведение

Коды OCIS: 120.4820

Список источников:

1. Kalantar D.H., Di N.P., Shigleton N., et al. An overview of target and diagnostic alignment at the National Ignition Facility // Proc. SPIE. 2012. V. 8505. P. 850509. http://doi.org/10.1117/12.969066
2. Di N.P., Kalantar D., Mccarville T., et al. Beam and target alignment at the NIF using Target Alignment Sensor (TAS) // Proc. SPIE. 2012. V. 8505. P. 850508. http://doi.org/10.1117/12.930173
3. Andre M.L. The French Megajoule Laser Project (LMJ) // Fusion Eng. Design A. 1999. V. 44. P. 43–49. http://doi.org/10.1016/S0920-3796(98)00265-8
4. Бельков С.А., Долголева Г.В. Определение параметров мишени для получения 1017 нейтронов за импульс при энергии лазера 300 кДж // Квант. электрон. 1998. Т. 25. № 1. С. 49–52.
Bel’kov S.A., Dolgoleva G.V. Determination of target parameters for obtaining 1017 neutrons per pulse at a laser energy of 300 kJ // Quant. Electron. 1998. V. 25. № 1. P. 49–52.
5. Абзаев Ф.М., Бельков С.А., Бессараб А.В. и др. Исследования по непрямому (рентгеновскому) облучению высокоаспектных оболочечных микромишеней на установке «Искра-5» // ЖЭТФ. 1998. Т. 114. Вып. 1(7). С. 155–170.
Abzaev F.M., Bel’kov S.A., Bessarab A.V., et al. Research in indirect (X-ray) irradiation of high-aspect shell micro-targets at «Iskra-5» facility // J. Experimental and Theoretical Phys. 1998. V. 87. № 1. Р. 87–94.
6. Бельков С.А., Вензель В.И., Калашников Е.В. и др. Определение центра камеры взаимодействия многоканальной лазерной установки // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 9. С. 46–51.
Bel’kov S.A., Venzel’ V.I., Kalashnikov Ye.V., et al. Determination of center of interaction chamber of a multichannel laser facility // J. Opt. Technol. 2014. V. 81. № 9. P. 518–522. http://doi.org/10.1364/JOT.81. 000518
7. Luttmann M., Lanternier C., Denis V., et.al. Laser Megajoule alignment to target center // Proc. SPIE. 2011. V. 7916. P. 79160N. http://doi.org/10.1117/12.873561
8. Вензель В.И., Калашников Е.В., Куликов М.А. и др. Способ наведения лазерных пучков в заданные точки мишени и устройство для его осуществления // Патент на изобретение РФ № 2601505 с приор. от 07.09.20 15. Бюл. 2016. № 31.
Venzel V.I., Kalashnikov Ye.V., Kulikov M.A., et al. A method for aiming laser beams at specified target points and a device for its implementation // RF Patent № RU2601505. Bull. 2016. № 31.
9. Бельков С.А., Вензель В.И., Калашников Е.В. и др. Комплекс оборудования и способ наведения лазерных пучков в заданные точки мишени // Оптический журнал. 2019. Т. 86. № 8. С. 76–82. https://doi.org/10.17586/1023-5086-2019-86-08-76-82
Bel’kov S.A., Venzel V.I., Kalashnikov Ye.V., et al. Equipment complex and method for aiming laser beams at specified target points // J. Opt. Technol. 2019. V. 86. № 8. P. 521–526. https://doi.org/10.1364/JOT.86.000521
10. Калашников Е.В., Чарухчев А.В. Оптико-электронная система наведения и регистрации юстировочного излучения многоканального лазера // Патент РФ на изобретение № 2748646, приор. 21.10.2020. Бюл. 2021. № 16.
Kalashnikov Ye.V., Charukhchev A.V. Optoelectronic guidance and registration system for the alignment radiation of a multichannel laser // RF Patent № RU2748646. Bull. 2021. № 16.
11. Zhang Z. A flexible new technique for camera calibration // IEEE Trans. Patt. Anal. Mach. Intellig. 2000. V. 22. № 11. P. 1330–1334. https://doi.org/ 10.1109/34.888718