ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
САМАРА
Издательство СГАУ
2006
УДК 621.383
ББК 32.86-5
Б 955
ЦИ
ОНАЛЬ
НЫ
ПР
ТЕТНЫЕ
Е
Н
А
О
РИ
ОЕКТЫ
Инновационная образовательная программа
"Развитие центра компетенции и подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических и геоинформационных технологий”
ПР
И
Рецензенты:
Б 955
д - р техн. наук, проф. <...> ISBN 5-7883-0386-9
В учебном пособии современный лазер представлен как объект регулирования систем автоматического управления. <...> Показано, что включение многоконтурных систем автоматического управления в конструкцию лазерной установки, превращает ее в уникальный
технологический или измерительный инструмент. <...> Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 200202 – «Лазерные
системы в ракетной технике и космонавтике» по дисциплинам «Автоматическое управление лазерными установками» «Измерение параметров и эксплуатация лазерных установок», «Источники и приемники излучения», «Источники питания лазеров». <...> Динамика системы стабилизации мощности непрерывного
твердотельного лазера с пропорциональным регулятором…….. <...> КОМПЬЮТЕРЫ В УПРАВЛЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИМИ
ПРОЦЕССАМИ И ОБЪЕКТАМИ . <...> К числу легко варьируемых как преднамеренно, так и под воздействием влияющих факторов окружающей среды, условий и продолжительности
эксплуатации относятся энергетические, пространственно-энергетические и
временные параметры лазерных установок, что и обусловило основное внимание к методам их измерения в рамках настоящего пособия. <...> Лазерная резка
обеспечивает решение самых сложных задач рационального раскроя листов
за счет высокой точности и малой ширины реза. <...> Лазерная резка может обеспечи8
вать наиболее плотный раскрой и наименьшие отходы металла. <...> Наиболее широкое применение для лазерной резки различных листовых материалов нашли электроразрядные СО2-лазеры непрерывного действия <...>
Управление_мощными_лазерными_установками._Измерение_параметров_лазерного_излучения.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»
Н.Д. БЫСТРОВ, А.В. ГРИШАНОВ, В.Н. ГРИШАНОВ
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНЫМИ ЛАЗЕРНЫМИ
УСТАНОВКАМИ.
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
С А М А Р А
Издательство СГАУ
2006
Стр.1
УДК 621.383
ББК 32.86-5
Б 955
Инновационная образовательная программа
"Развитие центра компетенции и подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических
и геоинформационных технологий”
Рецензенты:
д
- р техн. наук, проф. П. К. К у з н е ц о в
д - р техн. наук, доц. А. Н. Г о л о в и н
Быстров Н. Д.
Б 955
Управление мощными лазерными установками. Измерение
параметров лазерного излучения: учеб. пособие / Н.Д. Быстров,
А. В. Гришанов, В. Н. Гришанов. – Самара: Изд - во Самар. гос. аэрокосм.
ун-та, 2006. - 151 с. : ил.
ISBN 5-7883-0386-9
В учебном пособии современный лазер представлен как объект регулирования систем
автоматического управления. Показано, что включение многоконтурных систем автоматического
управления в конструкцию лазерной установки, превращает ее в уникальный
технологический или измерительный инструмент. Пособие также знакомит студентов с
получившими широкое распространение методами измерения параметров лазерного излучения,
которые нашли свое отражение в нормативных актах и монографиях, а также результатами
оригинальных исследований, посвященных применению для этой цели матричных
фотоприемных устройств.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 200202 – «Лазерные
системы в ракетной технике и космонавтике» по дисциплинам «Автоматическое управление
лазерными установками» «Измерение параметров и эксплуатация лазерных установок»,
«Источники и приемники излучения», «Источники питания лазеров».
УДК 621.383
ББК 32.86-5
ISBN 5-7883-0386-9
© Быстров Н. Д., Гришанов А. В.,
Гришанов В. Н., 2006
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2006
2
П
Р
И
О
Р
И
Т
Т
К
Е
Т
О
Н
Ы
Е
Н
А
Ц
И
О
А
Н
Л
Ь
Н
Ы
Е
П
Р
Е
Ы
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………
ЧАСТЬ 1. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЛАЗЕРНЫМИ
УСТАНОВКАМИ……………………………………………
1. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯМИ
К ЛАЗЕРНЫМ УСТАНОВКАМ………………………………………
2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ
ЛАЗЕРНЫХ УСТАНОВОК……………………………………………
3. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУР И ДИНАМИКА СИСТЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ
УСТАНОВОК…..……………………………………………………….
3.1. Стабилизация мощности лазерного излучения……………………....
3.2. Динамика системы стабилизации мощности непрерывного
твердотельного лазера с пропорциональным регулятором……..…..
3.3. Динамика системы стабилизации тока газоразрядного
лазера………………………………………………………………...
4. ПОНЯТИЕ О ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ……………………………..
5. КОМПЬЮТЕРЫ В УПРАВЛЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИМИ
ПРОЦЕССАМИ И ОБЪЕКТАМИ .…………………………………….
6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЛАЗЕРНЫХ УСТАНОВОК..…………………………………………..
7. ПРИМЕР: СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ЛАЗЕРА ……..………………………………………………………..…
3
стр.
5
8
8
15
23
24
27
31
43
49
57
68
Стр.3