Оптик бир жинсли бўлмаган муҳитдаги ўлчашларда лазерли гетеродинлаш ва корреляцион қайта ишлаш

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Ҳозирги вақтда жаҳон миқёсида жадал ривожланаётган лазер физикаси соҳасида оптик бир жинсли бўлмаган муҳит шароитида юкори ажрата олишли оптик диагностика ва дистанцион зондлаш масалалари муҳим вазифалардан ҳисобланади. Бу йўналишда муҳитларнинг физик параметрлари ҳамда зондланаётган объектлар-нинг характеристикаларини аниқлаш имкониятини берувчи лазерли гетеро-динлаш ва корреляцией қайта ишлаш методлари муҳим илмий инструмент ҳисобланади.
Бугунги кунда дунёда ушбу методларга асосланган лазерли системалар деформографияда, сочилган ёруғлик спектрометриясида, микроструктурали тадқиқотларда, атмосфера оптикасида, сейсмометрияда, кимёда, биологияда, тиббиётда ва бошка соҳаларда қўлланилмоқда. Шу билан биргаликда лазерли гетеродинлаш асосида фазаметрик ва корреляцией ўлчашлар методологияси-ни ривожлантириш; частота бўйича синхронлаштирилган лазерли гетеродин-ли система ва фотон-корреляцион спектрометри ўлчов системасини ишлаб чиқиш; турбулент атмосферанинг ва дисперс мухитларнинг оптик параметр-ларини хисобга олган ҳолда детекторлаш эффективлигини ҳисоблаш каби йў-налишлардаги максадли тадқиқотлар муҳим вазифалардан бири хисобланади.
Узбекистан Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегиясига кўра илмий тадкикот ва инновацион фаолиятни рагбатланти-риш, илмий ва иновация ютуқларини амалиётга жорий қилиш самарали меха-низмларини яратиш масалаларига алоҳида эътибор қаратилмокда. Жумладан, истиқболли технологияларни илмий ва техника сохасига татбик килиш масалаларига алоҳида эътибор катарилмокда. Бу жараён “Фаол тадбиркорлик, инновацион гоялар ва технологияларни кўллаб кувватлаш йили”да амалга оши-рилаётганлиги хамда замон талабларига жавоб берадиган илмий натижа-ларни олишга картилганлиги билан алоҳида эътиборга сазовор. Бу борада, диагностик системаларни ишлаб чикишнинг янги принципларини хамда атроф мухитни мониторинг килишдан ахборотни оптик узатишгача бўлган вазифаларни ўз ичига олган диагностика ва локация масалаларини хал этиш-да эффектив қўллаш мумкин бўлган, ўзининг максимал характеристикалари-га эриша оладиган фазасезгир ва спектрометрик ўлчаш методларини яратиш долзарб ахамиятга эга.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПҚ-4947-сон “Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш ҳаракатлар стратегияси тўғрисида”ги, 2008 йил 15 июлдаги ПҚ-916-сон «Инновацион лойиҳалар ва технологияларни ишлаб чиқаришга қўллашни рағбатлантириш бўйича кўшимча чора-тадбирлар тўғрисида»ги, 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «Ўзбекистон Республикаси саноатининг 2011-2015 йилларда ри-вожланиш истиқболлари тўғрисида»ги, 2017 йил 17 декабрдаги ПҚ-2789 сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий-тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарорлар ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрийхуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишда ушбу диссертация тадкиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади турбулент атмосфера ва дисперс муҳитларнинг структуравий характеристикаларини ўлчаш методларини лазерли гетеродин-лаш ва коррелометрия экспериментал методларини ривожлантириш оркали ишлаб чиқишдан иборат.
Диссертация тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
лазер нурланишнинг оптик частотасини стабиллаш имкониятини берув-чи модавий қайта тузиш хусусиятлари ва Hc-Ne лазер генерация частотасини дисперсион силжиш характеристикалари аниқланган;
амалий қўллаш шароитларида гетеродинли ўлчаш сезгирлиги ва эффек-тивлигини баҳолаш учун аналитик ифодалар олинган ва хисоблашлар бажа-рилган;
синхронлаштирилган лазерли гетеродин системани ясашда лазер нурла-нишини бошкарувчи сигналларни шакллантириш принциплари ишлаб чиқилган;
фотосанокларнинг статистик тақсимоти ҳамда авто ва кроскорреляцион функцияларини кайд килиш имкониятини берувчи оптик майдонларни фотон санаш режимидаги детекторлаш методида амалга оширилган;
ишлаб чикилган лазерли система ёрдамида турбулент атмосферанинг оптик информацияни узатувчи канал эканлигини характерлайдиган оптик параметрлари аниқланган;
ишлаб чикилган фотон корреляторни кўллаган холда фотон-корреляция методи билан сочилган нурланиш спектри кенглиги ва монодисперс эрит-мадаги микрозаррача ўлчами аниқланган.
Хулоса
Турбулент атмосфера ва дисперс муҳитларнинг структуравий харак-теристикаларини ўлчаш методларини лазерли гетеродинлаш ва корреломет-рия экспериментал методларини ривожлантириш орқали ишлаб чиқиш натижасида қуйидаги хулосалар килинди:
1. Газ лазери актив муҳитининг модалараро биения частотаси сил-жишига боғлиқ дисперсион ҳарактеристикалари ҳамда резонатор узунлиги вариацияларида нурланиш модасининг қайта тузиш парметрлари аниқланиб, лазер манбаи оптик частотасини стабиллаш амалга оширилган ва у узок муддатли стабилликни деярли бир тартибга ошинишў имконини берган.
2. Амалий қўлланишлар шароитида гетеродинли ўлчашнинг сезгирлиги хамда эффективлигини бахолаш учун назарий хисоблашлар бажрилган ва аналитик ифодалар олинган. Фотосаноқларни пуассон статистикасига бўй-сунмаслигига олиб келувчи флуктуацияланувчи лазер нурланиши ҳолатида фототокнинг характери аниқланган.
3. Сигналнинг шовқинга нисбати тўлиқ чиқиш токи флуктуациясининг ўртача квадратик қийматини ўз ичига олганида, сигналнинг шовкинга нисбати учун нурланишнинг когерентлик ҳарактеристикалари ва уринувчи сигналини детекторлашдан кейинги қайта ишлаш ҳамда ўзаро таъсир-лашувчи нурлар апертураси ва уларнинг тўлқин фронтининг кияликларини хисобга олган фотодетекторлаш эффективлигини етарлича адекват бахо-лашган.
4. Синхронлаштирилган лазерли гетеродинли системани куришда лазер манбаларини бошқарувчи сигналларни шакллантиришнинг янги принцип-лари ва лазерлар нурланишини частотавий ва кўшимча боғлаш учун лазер резонаторни автосозловчи электрон курилмаси ишлаб чикилган.
5. Ишлаб чикилган лазер системаси ёрдамида, холати оптик информа-цияни узатувчи канал эканлигини характерловчи турли турбулент атмосфе-равий трассаларнинг оптик параметрлари аниқланиб трассанинг узунлиги ва турбулентлик ҳолатига боғлиқ равишда фотодетекторнинг оптимал ўлчами учун баҳолашлар ўтказилган.
6. Оптик майдонларни фотонлар санаш режимида статистик таксимотни хамда фотосаноқларнинг авто ва кроскорреляцион функцияларини кайд қи-лиш имкониятини берувчи детекторлаш методи амалга оширилган.
7. Суюқликлардаги микрозарралар ўлчамини сочилган ёруғликни гетеродинли қайд қилиш асосида ўлчаш учун мўлжалланган экспериментал қу-рилмаси ва ўлчаш усули ишлаб чиқилган.
8. Ёруғликнинг динамик сочилишини ўлчаш учун фотон-корреляция методини аналитик ифодалашни танлаш назарий ва экспериментал асосланиб ишлаб чикилган фотон корреляторни қўлланилган ҳолда сочилган нур спектри кенглиги ва эритмадаги субмикрон заррачалар ўлчами аникланган.