О разработке и создании фемтосекундного лазерного модуля…
15
В составе модуля реализуются бло-
ки, связанные оптически, электрически
в единый оптоэлектронный контур.
Принципиальная блок-схема моду-
ля представлена на рис. 6. Модуль со-
стоит из следующих функциональных
блоков:
генерации импульсов лазерного из-
лучения ультракороткой длительности
(
1
–
8
);
диагностики параметров лазерно-
го излучения (
9
–
12
);
создания и контроля необходимых
газовакуумных условий (
14
,
21
);
оптической диагностики лазерно-
индуцированных газоплазменных об-
разований (
13
,
15
,
17
19
,
22
,
23
); бло-
ков синхронизации, сбора и обработки
экспериментальных данных (
20
,
24
,
25
).
В модуле на современной элементной базе реализованы комплекс-
ная оптическая диагностика высокого временного и пространственного
разрешения. Во-первых, это регистрация эмиссионных и абсорбцион-
ных спектров, спектров комбинационного рассеяния (
17
–
19
,
22
,
23
), ко-
торая осуществляется, в зависимости от задачи, как в интегральном, так
и в дифференцированных по пространству и времени режимах для от-
дельных линий (
/
~ 30 000) и широких (
/
~ 4 000) спектральных
интервалов (
от 120 до 2 000 нм) с использованием линеек спектромет-
ров и монохроматоров
17
,
18
, приемников
19
, эталонных
22
и высоко-
яркостных
23
источников излучения. Во-вторых, это интерференцион-
ные методы исследования плазмы (
13
), которые при должной обработке
могут быть весьма информативными [32, 39, 43], являются невозмуща-
ющими и обладают высоким пространственным и временным разреше-
нием [33, 36]. Для достижения наибольшего эффекта необходимо одно-
временное использование нескольких методик с последующей ком-
плексной обработкой результатов [44].
Наш опыт применения схем Майкельсона и Маха — Цендера для
исследования поверхности мишени и приповерхностой зоны не только
показал преимущества комбинированного подхода к исследованию
светоэрозии, но и выявил ряд ограничений по использованию этих
классических схем. Так, для интерференционной микроскопии суще-
ствуют достаточно жесткие требования к поверхности мишени (тол-
щине и качеству тонкой пленки), связанные с диффузным отражением
(пропусканием), к глубине светоэрозионного кратера и уклону его
стенок. Эти ограничения могут быть устранены при использовании
спекл-интерферометрии, безразличной к характеру поверхности.
Рис. 5.
Схема сотрудничества
организаций в рамках Объеди-
ненного учебно-научного центра
фотонной энергетики и фотон-
ных технологий
