Название статьи:
Математическая модель волновой фокусировки лазерного излучения параболическим зеркалом
Авторы: Боровский А.В., доктор физико-математических наук, профессор, кафедра информатики и кибернетики, Байкальский государственный университет, 664003, г. Иркутск, ул. Ленина, 11,
andrei-borovskii@mail.ru,
Галкин А.Л., доктор физико-математических наук, заведующий сектором, Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук, 119991, г. Москва, ул. Вавилова, 38,
galkin@kapella.gpi.ru Для цитирования:
Боровский А. В. Математическая модель волновой фокусировки лазерного излучения параболическим зеркалом / А. В. Боровский, А. Л. Галкин // Известия Иркутской государственной экономической академии. — 2016. — Т. 26, № 4. — С. 652–658. — DOI : 10.17150/2500-2759.2016.26(4).652-658.
В рубрике:
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
Год: 2016 Том: 26 Номер журнала: 4
Страницы: 652-658
Тип статьи: Научная статья
УДК: 535.3; 531.1
DOI: 10.17150/2500-2759.2016.26(4).652-658
Аннотация:
В статье рассмотрена волновая фокусировка лазерного излучения осесимметричным параболическим зеркалом. На зеркало параллельно его оси падает лазерный пучок, имеющий гауссовское поперечное распределение интенсивности. Для вычисления векторного-потенциала электромагнитного поля вблизи фокуса применяется обобщенный интеграл Кирхгофа, который является интегральным представлением решения краевой задачи для волнового уравнения. Проведено численное моделирование волновой фокусировки аксиально симметричным параболическим зеркалом. Показано, что если волновой фронт падающей волны плоский, чему соответствует коллимированный гауссовский пучок, то в фокальной плоскости параболического зеркала и вблизи нее в параксиальном приближении векторный потенциал и электрическое поле имеют гауссовское поперечное распределение интенсивности. Для широкоапертурных систем в распределении поля центральный максимум уменьшается и появляются периферийные кольца.
Ключевые слова: параболическое зеркало, обобщенный интеграл Кирхгофа, фокусировка лазерного излучения
Информация о статье: Дата поступления 25 апреля 2016 г. Дата принятия к печати 19 мая 2016 г. Дата онлайн-размещения 2 августа 2016 г.
Список цитируемой литературы: - Зигель Ф. Ю. Астрономы наблюдают / Ф. Ю. Зигель. - М. : Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1977. - 194 с.
- Сикорук Л. Л. Телескопы для любителей астрономии / Л. Л. Сикорук. - 2-е изд., перераб. и доп. - M. : Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 368 с.
- Вальд В. П. Зеркальные антенны для земных станций спутниковой связи / В. П. Вальд, О. П. Фролов. - М. : Горячая линия Телеком, 2008. - 496 с.
- Драбкин А. Л. Антенно-фидерные устройства / А. Л. Драбкин, В. Л. Зузенко, А. Г. Кислов. - 2е изд., доп. и перераб. - М. : Сов. радио, 1974. - 536 с.
- Корнблит С. СВЧ Оптика. Оптические принципы в применении к конструированию СВЧ антенн / С. Корнблит. - М. : Связь, 1980. - 360 с.
- Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ : в 2 т. / И. В. Лебедев. - М. : Высш. шк., 1970. - Т. 1. - 417 с.
- Фрадин А. З. Антенны сверхвысоких частот / А. З. Фрадин. - М. : Сов. радио, 1957. - 648 с.
- Шубарин Ю. В. Антенны сверхвысоких частот / Ю. В. Шубарин. - Харьков : Изд-во Харьк. гос. ун-та, 1960. - 285 с.
- Максутов Д. Д. Анаберрационные отражающие поверхности и системы и новые способы их испытания / Д. Д. Максутов. - Л. : Гос. техн.-теорет. изд-во, 1932. - 120 с. - (Труды Гос. опт. ин-та. Т. VIII, вып. 86).
- Романова М. Ф. Исследование параболических зеркал методом Гартмана / М. Ф. Романова. - Л. : Гос. техн.-теорет. изд-во, 1927. - 80 с. - (Труды Гос. опт. ин-та. Т. IV, вып. 35).
- Сверхсветовой источник направленного импульсного широкополостного электромагнитного излучения / В. М. Брендель, В. В. Букин, С. В. Гарнов [и др.] // Труды Института общей физики им. А. М. Прохорова Академии наук (ИОФАН). - 2014. - Т. 70. - С. 59-64.
- Direct acceleration of electrons in a relativistic optical field: diagnostics of laser intensity / M. Kalashnikov, A. Andreev, A. Galkin, K. Ivanov, V. Korobkin, M. Romanovsky, O. Shiryaev // The Eighth International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applicationc (IFSA-2013). Nara, Japan, September 8-13, 2013 (Oral presentation). - URL : http://www.ile.osaka-u.as.jp/ifsa13/common/data/abstractbook01.pdf.
- Вайс О. Е. К теории нелинейного томсоновского рассеяния остро сфокусированного лазерного импульса / О. Е. Вайс, С. Г. Бочкарев, В. Ю. Быченков // Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук. - 2015. - Т. 42, № 12. - С. 62-67.
- Electron vacuum acceleration by a tightly focused laser pulse / K. I. Popov, V. Yu. Bychenkov, W. Rozmus, R. D. Sydora // Physics of Plasmas. - 2008. - Vol. 15. - Р. 013-108. - DOI : 10.1063/1.2830651.
- Borovskii A. V. The structure of the laser field focusing by the parabolic mirror / A. V. Borovskii, A. L. Galkin // 14th International Workshop CSCPTIER, Moscow, April 2016. - Moscow : A. M. Prokhorov General Physics Institute RAS Coherent and Nonlinear Optics Department, 2016.
- Борн M. Основы оптики / M. Борн, Э. Вольф. - М. : Наука, 1973. - 513 с.