eng
Technologies and Technology Equipment
Tехнологии и технологическое оборудование
V. V. Lapshin, E. M. Zakharevich, A. S. Narikovich, A. S. Korotkov, I. I. Lyatun, A. A. Snigirev
Processing Technology Development for Hard-Alloy Punches with a Linear Parabolic Profile DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.184.196
The article describes the processing technology for hard-alloy punches with a linear parabolic profile. The processing kinematics for the surfaces considered is presented. In order to provide the required kinematics using the available equipment, an additional linear machine axis has been developed. The dressing method for the grinding head edges to a certain radius has also been developed. The processed profile control method is explained. The results of the developed method application for processing of punches using various grinding heads are presented.
Processing Technology Development for Hard-Alloy Punches with a Linear Parabolic Profile DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.184.196
The article describes the processing technology for hard-alloy punches with a linear parabolic profile. The processing kinematics for the surfaces considered is presented. In order to provide the required kinematics using the available equipment, an additional linear machine axis has been developed. The dressing method for the grinding head edges to a certain radius has also been developed. The processed profile control method is explained. The results of the developed method application for processing of punches using various grinding heads are presented.
В. В. Лапшин, Е. М. Захаревич, А. С. Нарикович, А. С. Коротков, И. И. Лятун, А. А. Снигирев
Разработка технологии изготовления твердосплавных пуансонов с линейным параболическим профилем DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.184.196
В статье описана технология обработки твердосплавных пуансонов с линейным параболическим профилем. Представлена кинематика обработки рассматриваемых поверхностей. Для обеспечения необходимой кинематики на имеющемся в наличии оборудовании разработана дополнительная линейная ось станка. Также разработана методика правки кромки шлифовальных головок на определенный радиус. Представлена методика контроля обработанного профиля. Приведены результаты применения разработанных методик для обработки пуансонов с использованием различных шлифовальных головок.
Разработка технологии изготовления твердосплавных пуансонов с линейным параболическим профилем DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.184.196
В статье описана технология обработки твердосплавных пуансонов с линейным параболическим профилем. Представлена кинематика обработки рассматриваемых поверхностей. Для обеспечения необходимой кинематики на имеющемся в наличии оборудовании разработана дополнительная линейная ось станка. Также разработана методика правки кромки шлифовальных головок на определенный радиус. Представлена методика контроля обработанного профиля. Приведены результаты применения разработанных методик для обработки пуансонов с использованием различных шлифовальных головок.
Теги: diamond grinding dressing grinding heads punches x-ray refractive lenses алмазное шлифование правка пуансоны рентгеновские преломляющие линзы шлифовальные головки
N. V. Grezev, I. N. Shiganov, A. A. Vasiliev
Parameter Optimization of the Optical Focusing Scheme for a High-Power Optical Fiber Laser Radiation for Heavy Steel Welding DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.198.210
The parameters of the optical scheme for the penetration of materials of large thicknesses by the radiation of high-power fiber lasers are calculated. It is shown that the ratio of the collimating lens C160 with the focusing lenses F250 and F400 gives the best optical characteristics necessary for melting materials of large thicknesses. The optimal parameters of the optical circuit are imple-mented in the focusing system IPG FLW D50. It has been experimentally shown that the selected parameters of the optical scheme make it possible to obtain high-quality through-melting on steels up to 12 mm thick. The preferred optical scheme for welding materials of large thicknesses should be considered the ratio with C160 / F400.
Parameter Optimization of the Optical Focusing Scheme for a High-Power Optical Fiber Laser Radiation for Heavy Steel Welding DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.198.210
The parameters of the optical scheme for the penetration of materials of large thicknesses by the radiation of high-power fiber lasers are calculated. It is shown that the ratio of the collimating lens C160 with the focusing lenses F250 and F400 gives the best optical characteristics necessary for melting materials of large thicknesses. The optimal parameters of the optical circuit are imple-mented in the focusing system IPG FLW D50. It has been experimentally shown that the selected parameters of the optical scheme make it possible to obtain high-quality through-melting on steels up to 12 mm thick. The preferred optical scheme for welding materials of large thicknesses should be considered the ratio with C160 / F400.
Н. В. Грезев, И. Н. Шиганов, А. А. Васильев
Оптимизация параметров оптической схемы фокусирования излучения мощного волоконного лазера для сварки сталей больших толщин DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.198.210
Представлены результаты расчетов параметров оптической схемы проникновения излучения мощных волоконных лазеров в материалы большой толщины. Показано, что реализация оптической схемы из коллимирующей линзы с фокусным расстоянием 160 мм (С160) и фокусирующей линзы, короткофокусной (F250) или длинофокусной (F400), дает наилучшие оптические характеристики, необходимые для плавления материалов большой толщины. В системе фокусировки IPG FLW D50 реализованы оптимальные параметры оптической схемы. Экспериментально показано, что выбранные параметры оптической схемы позволяют получить качественный сквозной проплав на сталях толщиной до 12 мм. Предпочтительной оптической схемой для сварки материалов большой толщины следует считать соотношение С 160 / F400.
Оптимизация параметров оптической схемы фокусирования излучения мощного волоконного лазера для сварки сталей больших толщин DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.198.210
Представлены результаты расчетов параметров оптической схемы проникновения излучения мощных волоконных лазеров в материалы большой толщины. Показано, что реализация оптической схемы из коллимирующей линзы с фокусным расстоянием 160 мм (С160) и фокусирующей линзы, короткофокусной (F250) или длинофокусной (F400), дает наилучшие оптические характеристики, необходимые для плавления материалов большой толщины. В системе фокусировки IPG FLW D50 реализованы оптимальные параметры оптической схемы. Экспериментально показано, что выбранные параметры оптической схемы позволяют получить качественный сквозной проплав на сталях толщиной до 12 мм. Предпочтительной оптической схемой для сварки материалов большой толщины следует считать соотношение С 160 / F400.
Теги: defocusing of the laser beam faber laser high-power deep-penetration laser welding stability of the laser welding process волоконный лазер мощная лазерная сварка с глубоким проникновением раcфокусировка лазерного пучка стабильность процесса лазерной сварки
Additive Technologies
Аддитивные технологии
A. S. Boreysho, G. T. Dzhgamadze, A. A. Moiseev, A. B. Savin, P. G. Smirnov
Multilevel Modeling Operational Processes of Selective Laser Melting DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.212.219
Selective laser melting (SLM) is a promising area in additive processes. The problem of controlling the microstructure and quality of the final product obtained by the SLS method is solved by selecting the melting modes using the experimental search or numerical modeling. As of today, a multilevel simulation method for SLS processes has been developed that is considered in this paper.
Multilevel Modeling Operational Processes of Selective Laser Melting DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.212.219
Selective laser melting (SLM) is a promising area in additive processes. The problem of controlling the microstructure and quality of the final product obtained by the SLS method is solved by selecting the melting modes using the experimental search or numerical modeling. As of today, a multilevel simulation method for SLS processes has been developed that is considered in this paper.
А. С. Борейшо, Г. Т. Джгамадзе, А. А. Моисеев, А. В. Савин, П. Г. Смирнов
Многоуровневое моделирование рабочих процессов селективного лазерного сплавления DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.212.219
Селективное лазерное сплавление (СЛС) является перспективным направлением аддитивных технологий. Проблема контроля микроструктуры и качества конечного изделия, получаемая методом СЛС, решается подбором режимов плавления с помощью экспериментального поиска или численного моделирования. На сегодняшний день сформировалась многоуровневая методология моделирования СЛС-процессов, которая и рассматривается в настоящей работе.
Многоуровневое моделирование рабочих процессов селективного лазерного сплавления DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.212.219
Селективное лазерное сплавление (СЛС) является перспективным направлением аддитивных технологий. Проблема контроля микроструктуры и качества конечного изделия, получаемая методом СЛС, решается подбором режимов плавления с помощью экспериментального поиска или численного моделирования. На сегодняшний день сформировалась многоуровневая методология моделирования СЛС-процессов, которая и рассматривается в настоящей работе.
Теги: digital twin mathematical model mesoscale modeling microscale modeling multilevel modeling selective laser melting математическая модель мезоуровневое моделирование микроуровневое моделирование многоуровневое моделирование селективное лазерное сплавление
Lasers & Laser Systems
Лазеры и лазерные системы
A. A. Kolegov, A. A. Abakshin, A. V. Gorbachev, D. A. Frolov
1500 W Ytterbium-doped Single Mode CW Fiber Laser DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.220.225
This paper presents the results of the development and creation of a single mode fiber laser with high beam quality and a power of 1 500 W. The prospects for further increasing the power without degradation the quality of the beam are shown.
1500 W Ytterbium-doped Single Mode CW Fiber Laser DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.220.225
This paper presents the results of the development and creation of a single mode fiber laser with high beam quality and a power of 1 500 W. The prospects for further increasing the power without degradation the quality of the beam are shown.
А. А. Колегов, А. А. Абакшин, А.В Горбачев, Д. А. Фролов, А. В. Чумаченко
Непрерывный иттербиевый одномодовый лазер с мощностью излучения 1 500 Вт DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.220.225
В работе представлены результаты разработки и создания одномодового оптоволоконного лазера с высоким качеством излучения и мощностью 1 500 Вт. Показаны перспективы дальнейшего увеличения мощности без ухудшения качества излучения.
Непрерывный иттербиевый одномодовый лазер с мощностью излучения 1 500 Вт DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.220.225
В работе представлены результаты разработки и создания одномодового оптоволоконного лазера с высоким качеством излучения и мощностью 1 500 Вт. Показаны перспективы дальнейшего увеличения мощности без ухудшения качества излучения.
Теги: fiber lasers high power lasers single mode lasers ytterbium lasers волоконные лазеры иттербиевые лазеры мощные лазеры одномодовые лазеры
Optical Devices & Systems
Оптические устройства и системы
V. Yu. Venediktov, K. N. Gavril’eva, Yu. S. Gudin, V. D. Nenadovich, A. A. Ryzhaya, A. A. Sevruygin, A. L. Sokolov, E. V. Shalymov
Polarization Interferometer and Structured Light DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.226.234
This article describes an experimental study of the optical vortex formation using beams reflected from a combination of two cube-corner reflectors with a special interference phase-shifting coating. As predicted earlier, if arranged properly, these cube-corner reflectors create a spatial polarization structure, that can be called an optical vortex, since the plane of oscillations of thе vector E rotates with azimuth variation in the transverse plane. This enables an easy way of creating such vortices, albeit with some difficulties due to the need for precise optical path control and vortices themselves created in far field.
Polarization Interferometer and Structured Light DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.226.234
This article describes an experimental study of the optical vortex formation using beams reflected from a combination of two cube-corner reflectors with a special interference phase-shifting coating. As predicted earlier, if arranged properly, these cube-corner reflectors create a spatial polarization structure, that can be called an optical vortex, since the plane of oscillations of thе vector E rotates with azimuth variation in the transverse plane. This enables an easy way of creating such vortices, albeit with some difficulties due to the need for precise optical path control and vortices themselves created in far field.
В. Ю. Венедиктов, К. Н. Гаврильева, Ю. С. Гудин, В. Д. Ненадович, А. А. Рыжая, А. А. Севрюгин, А. Л. Соколов, Е. В. Шалымов
Поляризационный интерферометр и структурированный свет DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.226.234
В статье описывается экспериментальное исследование способа формирования структурированного света с использованием комбинации двух уголковых отражателей со специальным интерференционным фазосдвигающим покрытием. Как и предсказывалось ранее, при правильном расположении эти уголковые отражатели создают пространственную поляризационную структуру, в которой плоскость колебаний вектора E вращается с изменением азимута в поперечной плоскости. Схема позволяет легко создавать такие пучки, хотя и с некоторыми особенностями – требуется согласовывание фаз, а сами структуры лучше всего выражены в «дальнем» поле.
Поляризационный интерферометр и структурированный свет DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.226.234
В статье описывается экспериментальное исследование способа формирования структурированного света с использованием комбинации двух уголковых отражателей со специальным интерференционным фазосдвигающим покрытием. Как и предсказывалось ранее, при правильном расположении эти уголковые отражатели создают пространственную поляризационную структуру, в которой плоскость колебаний вектора E вращается с изменением азимута в поперечной плоскости. Схема позволяет легко создавать такие пучки, хотя и с некоторыми особенностями – требуется согласовывание фаз, а сами структуры лучше всего выражены в «дальнем» поле.
Теги: cube-corner reflectors optical vortex polarization of light retroreflective spatial-polarization interferometer spatial polarization structure поляризация света пространственная поляризационная структура световозвращающий пространственно-поляризационный интерферометр уголковые отражатели
Microwave Photonics
Радиофотоника
D. A. Koroteev, V. S. Gerasimenko, N. D. Gerasimenko, V. M. Petrov
The Role of Leaky Modes in the Operation of Devices Based on Integrated-Optical Mach-Zehnder Interferometers DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.236.244
The effect of leaky modes on the operation of RF integrated-optical amplitude modulators and quantum noise generators made according to the Mach-Zehnder interferometer scheme has been studied. It is shown that the optical power dissipation through the leaky modes leads to a decrease in the dynamic range of the amplitude modulator, and, most importantly, to the possible intruder’s attack on a quantum communication line. In relation to the quantum noise generators made according to the Mach-Zehnder interferometer scheme, the leaky modes ensure penetration of vacuum fluctuations into the noise generator circuit that is necessary for the generator operation.
The Role of Leaky Modes in the Operation of Devices Based on Integrated-Optical Mach-Zehnder Interferometers DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.236.244
The effect of leaky modes on the operation of RF integrated-optical amplitude modulators and quantum noise generators made according to the Mach-Zehnder interferometer scheme has been studied. It is shown that the optical power dissipation through the leaky modes leads to a decrease in the dynamic range of the amplitude modulator, and, most importantly, to the possible intruder’s attack on a quantum communication line. In relation to the quantum noise generators made according to the Mach-Zehnder interferometer scheme, the leaky modes ensure penetration of vacuum fluctuations into the noise generator circuit that is necessary for the generator operation.
Д. А. Коротеев, В. С. Герасименко, Н. Д. Герасименко, В. М. Петров
Роль мод утечек в работе устройств на основе интегрально-оптических интерферометров Маха-Цендера DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.236.244
Исследовано влияние мод утечки на работу СВЧ интегрально-оптических амплитудных модуляторов и квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-Цендера. Показано, что рассеяние оптической мощности через моды утечек приводит к уменьшению динамического диапазона амплитудного модулятора, и, что самое главное, к возможности атаки нарушителем на квантовую линию связи. Для квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-Цендера, моды утечки обеспечивают проникновение в схему генератора шума вакуумных флуктуаций, что необходимо для работы генератора.
Роль мод утечек в работе устройств на основе интегрально-оптических интерферометров Маха-Цендера DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.236.244
Исследовано влияние мод утечки на работу СВЧ интегрально-оптических амплитудных модуляторов и квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-Цендера. Показано, что рассеяние оптической мощности через моды утечек приводит к уменьшению динамического диапазона амплитудного модулятора, и, что самое главное, к возможности атаки нарушителем на квантовую линию связи. Для квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-Цендера, моды утечки обеспечивают проникновение в схему генератора шума вакуумных флуктуаций, что необходимо для работы генератора.
Теги: attacks on the quantum communication lines integrated-optical amplitude modulators quantum noise generators tunnelling modes атаки на квантовые линии связи интегрально-оптические амплитудные модуляторы квантовые генераторы шума моды утечки
News
Новости
Optical measurements
Оптические измерения
A. V. Aprelev, V. A. Smirnov, E. V. Davydova
Application of Spectrophotometric Methods for Dye Identification DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.246.256
At present, the actual problem is the identification of wine, alcohol-containing drinks, juices and juice-containing drinks in relation to the available synthetic dyes by simple and affordable methods. The article contains a brief description of the research conducted, the device and database of optical density numerical values of synthetic dyes used for the production of wine, juices and juice-containing drinks.
Application of Spectrophotometric Methods for Dye Identification DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.246.256
At present, the actual problem is the identification of wine, alcohol-containing drinks, juices and juice-containing drinks in relation to the available synthetic dyes by simple and affordable methods. The article contains a brief description of the research conducted, the device and database of optical density numerical values of synthetic dyes used for the production of wine, juices and juice-containing drinks.
А. В. Апрелев, В. А. Смирнов, Е. В. Давыдова
Применение спектрофотометрических методов для идентификации красителей DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.246.256
В настоящее время актуальной проблемой является идентификация вина, алкогольсодержащих напитков, соков и сокосодержащих напитков на наличие синтетических красителей простыми и доступными в исполнении средствами. В статье содержится краткое описание проведенных исследований, концепции созданного спектрофотометрического прибора и базы данных численных значений оптической плотности синтетических красителей, применяемых при производстве вина, соков и сокосодержащих напитков.
Применение спектрофотометрических методов для идентификации красителей DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2022.16.3.246.256
В настоящее время актуальной проблемой является идентификация вина, алкогольсодержащих напитков, соков и сокосодержащих напитков на наличие синтетических красителей простыми и доступными в исполнении средствами. В статье содержится краткое описание проведенных исследований, концепции созданного спектрофотометрического прибора и базы данных численных значений оптической плотности синтетических красителей, применяемых при производстве вина, соков и сокосодержащих напитков.