Šioje disertacijoje tiriami nuolatinai kaupinami regeneraciniai stiprintuvai su ilgos relaksacijos trukmės lazerine terpe. Tikslas buvo išanalizuoti bendrus tokių sistemų sudėtingos dinamikos dėsningumus pasireiškiančios aukštų dažnių diapazone ir surasti būdą pasiekti maksimalias išėjimo impulsų energijas išlaikant jų stabilumą. Analitiškai aprašomos pagrindinės optimizuotų ir stabiliame režime veikiančių stiprintuvų charakteristikos, tokios kaip optimalūs pradinis ir galutinis stiprinimo koeficientai, maksimali išėjimo impulso energija, rezonatoriuje išsklaidytoji galia, daugelio praėjimų B-integralas ir rezonatoriaus apėjimų skaičius, su kuriuo gaunama maksimali išėjimo impulso energija. Nustatytos egzistuojančių dinaminių režimų (stabilaus, kvaziperiodinio ir chaotinio) sritys valdančiųjų parametrų erdvėje. Išsiaiškinta, kad nestabilaus veikimo sritis mažėja, kai užkrato impulso energija didėja. Sukurtas ir išplėtotas stabilumo diagramų metodas, kuris ne tik suformuoja sisteminį požiūrį į regeneracinio stiprinimo dinamikos optimizavimą, bet ir leidžia nustatyti užkrato energijos dydį, pakankamą stabiliam veikimui palaikyti. Nustatytos darbinės charakteristikos kritiniame impulsų pasikartojimo dažnių diapazone, kur neegzistuoja analitiniai sprendiniai ir nestabilumai yra labiausiai tikėtini. Teoriniai rezultatai patvirtinti eksperimentiškai diodais kaupinamoje pikosekundinėje Nd:YVO4 lazerinėje sistemoje. Pademonstruota, kad užkrato impulso energijos padidinimas susiaurina... [toliau žr. visą tekstą] / This thesis presents a detailed study of continuously pumped regenerative amplifiers based on long-relaxation-time laser media. The goal of the research was to develop a general pattern of complex dynamics peculiar to such systems at high repetition rates and to find a way to improve performance characteristics affected by instabilities. Basic parameters of the optimally coupled regenerative amplifier operating in stable regime were derived in analytical form. They include optimum initial and final gains, the maximum output pulse energy, the power dissipation, the multi-pass B-integral and the roundtrip number providing the maximum output energy. A comprehensive pattern of existing dynamic regimes (stable, quasi-periodic and chaotic) was represented in space of controlling parameters. It has been found that the space of unstable operation decreases as the seed pulse energy increases. A method of stability diagrams, which forms a systematic approach to the optimization of regenerative amplification dynamics and in particular allows one to determine the seed pulse level sufficient to maintain the operation stable, has been developed. Performance characteristics were determined in the critical range of repetition rates, where instabilities are pronounced at the most and analytical solutions are unavailable. The experiments, carried out using the diode pumped picosecond Nd:YVO4 laser system, exhibited a good agreement with theoretical inferences. It has been demonstrated that... [to full text]

This thesis presents a detailed study of continuously pumped regenerative amplifiers based on long-relaxation-time laser media. The goal of the research was to develop a general pattern of complex dynamics peculiar to such systems at high repetition rates and to find a way to improve performance characteristics affected by instabilities. Basic parameters of the optimally coupled regenerative amplifier operating in stable regime were derived in analytical form. They include optimum initial and final gains, the maximum output pulse energy, the power dissipation, the multi-pass B-integral and the roundtrip number providing the maximum output energy. A comprehensive pattern of existing dynamic regimes (stable, quasi-periodic and chaotic) was represented in space of controlling parameters. It has been found that the space of unstable operation decreases as the seed pulse energy increases. A method of stability diagrams, which forms a systematic approach to the optimization of regenerative amplification dynamics and in particular allows one to determine the seed pulse level sufficient to maintain the operation stable, has been developed. Performance characteristics were determined in the critical range of repetition rates, where instabilities are pronounced at the most and analytical solutions are unavailable. The experiments, carried out using the diode pumped picosecond Nd:YVO4 laser system, exhibited a good agreement with theoretical inferences. It has been demonstrated that... [to full text] / Šioje disertacijoje tiriami nuolatinai kaupinami regeneraciniai stiprintuvai su ilgos relaksacijos trukmės lazerine terpe. Tikslas buvo išanalizuoti bendrus tokių sistemų sudėtingos dinamikos dėsningumus pasireiškiančios aukštų dažnių diapazone ir surasti būdą pasiekti maksimalias išėjimo impulsų energijas išlaikant jų stabilumą. Analitiškai aprašomos pagrindinės optimizuotų ir stabiliame režime veikiančių stiprintuvų charakteristikos, tokios kaip optimalūs pradinis ir galutinis stiprinimo koeficientai, maksimali išėjimo impulso energija, rezonatoriuje išsklaidytoji galia, daugelio praėjimų B-integralas ir rezonatoriaus apėjimų skaičius, su kuriuo gaunama maksimali išėjimo impulso energija. Nustatytos egzistuojančių dinaminių režimų (stabilaus, kvaziperiodinio ir chaotinio) sritys valdančiųjų parametrų erdvėje. Išsiaiškinta, kad nestabilaus veikimo sritis mažėja, kai užkrato impulso energija didėja. Sukurtas ir išplėtotas stabilumo diagramų metodas, kuris ne tik suformuoja sisteminį požiūrį į regeneracinio stiprinimo dinamikos optimizavimą, bet ir leidžia nustatyti užkrato energijos dydį, pakankamą stabiliam veikimui palaikyti. Nustatytos darbinės charakteristikos kritiniame impulsų pasikartojimo dažnių diapazone, kur neegzistuoja analitiniai sprendiniai ir nestabilumai yra labiausiai tikėtini. Teoriniai rezultatai patvirtinti eksperimentiškai diodais kaupinamoje pikosekundinėje Nd:YVO4 lazerinėje sistemoje. Pademonstruota, kad užkrato impulso energijos padidinimas susiaurina... [toliau žr. visą tekstą]

Šiame darbe apžvelgiama šiluminių reiškinių lazerio aktyvioje terpėje teorija, pristatomi temperatūros bei įtempių ir deformacijų pasiskirstymo aktyviojioje lazerio terpėje kompiuterinio modeliavimo metodika. Temperatūros ir įtempių skaičiavimai atlikti trims aktyviosios terpės konfigūracijoms – Nd:YVO4 plokštelės, dviejų Nd:YAG plokštelių, kaupinamų zigzagu ir plokščiojo kompozitinio keraminio YAG elemento. Ištirta kaupinimo galios, legiruoto sluoksnio storio, aušintuvo ir aktyvios terpės šiluminių parametrų įtaka temperatūros pasiskirstymui, įtempiams ir deformacijoms aktyviojoje terpėje. / Theory of thermal effects in laser active medium is observed in this work. The metodology of temperature, thermal strain and stresses distribution in laser active medium numerical simulation is presented. Modeling of temperature, strain and stress is done by three active medium configurations: Nd:YVO4 plate, thin Nd:YAG elements and composite YAG ceramic slab. The influence to temperature, stresses and strain distribution of pump power and doped layer thickness in laser active medium has been investigated.

Pateikiami temperatūrinių gradientų tyrimai: kintant aplinkos temperatūrai lauke, temperatūros pakyčių šaltinių įtaka, mikroskopo ir pavarų įtaka, bazavimo vakuumu įtaka, lazerio spindulio įtaka formuojant brūkšnį. Aprašoma temperatūros matavimo metodika. Apibendrinami temperatūros matavimų rezultatai, padaromos išvados. / The research of temperature gradient: changeable ambient temperature in outside, temperature alteration beginning influence, microscope and speed influence, vacuum base influence, laser ray influence formation in the line. The technique of measurement of the temperature is described. Results of the temperature measurement are generalized, conclusions are made.

Tyrimo objektas: lazerio terapijos poveikis. Tyrimo problema: Šiuo metu auga tyrimų poreikis, kurie mažintų individualią bei socialinę naštą esant stuburo kaklines dalies radikulopatijai, todėl mums yra būtina surasti efektyviausią kaklinės stuburo dalies radikulopatijos gydymo programą, techniką ar metodą (Gross et al., 2007). Daugumoje mokslinių straipsnių, kuriuose vertinamas fizikinių veiksnių poveikis kaklinės stuburo dalies radikulopatijos gydymui, teigiama, kad trūksta tyrimų su placebo efektu, kurie pateiktų dar tikslesnių rezultatų gydymo programų efektyvumui įvertinti (Leaver et al., 2010). Hipotezė: Esant kaklinės stuburo dalies radikulopatijai, pacientams, kuriems taikyta lazerio terapija, reabilitacija turėtų būti efektyvesnė, nei pacientams, kuriems taikytas placebo efektas. Tyrimo tikslas: Įvertinti lazerio terapijos poveikį skausmo intensyvumui ir kaklinės stuburo dalies judėjimo funkcijai esant kaklinės stuburo dalies radikulopatijai. Tyrimo uždaviniai: 1. Įvertinti lazerio terapijos, kineziterapijos bei masažo poveikį skausmo intensyvumui ir kaklinės stuburo dalies judėjimo funkcijai esant kaklinės stuburo dalies radikulopatijai. 2. Įvertinti placebo efekto, kineziterapijos bei masažo poveikį skausmo intensyvumui ir kaklinės stuburo dalies judėjimo funkcijai esant kaklinės stuburo dalies radikulopatijai. 3. Palyginti lazerio terapijos ir placebo efekto poveikį skausmo intensyvumui ir kaklinės stuburo dalies judėjimo funkcijai esant kaklinės stuburo dalies... [toliau žr. visą tekstą] / The object of the research: laser therapy effect. Problem of the research: Demand for research to reduce individual and social burden in upper cervical spine radiculopathy is currently growing, so it is necessary for us to identify the most effective cervical spine radiculopathy treatment program, technique or method (Gross et al., 2007). In many scientific articles that evaluate physical factors effects on upper cervical spine radiculopathy treatment it is stated a lack of studies using placebo effect that would provide even more accurate results to evaluate the effectiveness of treatment programs (Leaver et al., 2010). Hypothesis: In upper cervical spine radiculopathy rehabilitation of the patients undergoing laser therapy should be more effective than rehabilitation of the patients treated with placebo effect. Aim of the research: To evaluate laser therapy effect on pain intensity and upper cervical spine motor function in upper cervical spine radiculopathy. Tasks of the research: 1. To evaluate effect of laser therapy, physical therapy and massage on pain intensity and upper cervical spine motor function in upper cervical spine radiculopathy. 2. To evaluate effect of placebo, physical therapy and massage on pain intensity and upper cervical spine motor function in upper cervical spine radiculopathy. 3. To compare effects of laser therapy and placebo on pain intensity and upper cervical spine motor function in upper cervical spine radiculopathy. Research organization and... [to full text]

Disertacijos darbo tikslas buvo, modeliuojant bei vykdant eksperimentus, išanalizuoti siūlomo sudėtinio aktyvaus lazerio elemento koncepcijos prielaidas ir taikymų galimybes, bei surasti veiksnius, ribojančius pasiūlyto sudėtinio aktyvaus lazerio elemento galimybes. Šiame darbe buvo pasiūlytas lazerio aktyvusis elementas, kuris apjungia įvairių tipų lazerinių aktyviųjų elementų gerąsias savybes. Tačiau eksperimentai parodė, jog toks sudėtinis elementas neturi pranašumo prieš plačiai naudojamus strypo formos lazerinius aktyviuosius elementus. Siekiant paaiškinti susidarančių optinių iškraipymų priežastis, buvo sukurti ir pritaikyti teoriniai modeliai, aprašantys aktyvios terpės optines, termo-optines bei termo-mechanines savybes. Sukurtas optinių iškraipymų vertinimo metodas, leidžiantis palyginti skirtingų konfigūracijų elementus šiluminių reiškinių sąlygotų optinių iškraipymų atžvilgiu. Taip pat pateiktas paprastas modelis, gerai aprašantis iš daugiamodžio šviesolaidžio išėjusios kaupinimo spinduliuotės intensyvumo skirstinio kitimą. Visi pateikti teoriniai modeliai buvo patvirtinti eksperimentiniais matavimais. Naudojantis sukurtais teoriniais modeliais buvo nustatyta, jog pagrindinė optinių iškraipymų priežastis siūlomame sudėtiniame lazeriniame elemente yra nelegiruota terpė tarp plonų legiruotų sluoksnių, kurioje vykstantys šiluminiai reiškiniai riboja tokio lazerinio aktyvaus elemento galimybes. / The aim of this PhD thesis was to investigate the concept and application abilities of a proposed composite laser element finding factors that limit performance of such laser element. In this work a composite laser element was proposed which combines decent properties of various laser elements. Nevertheless, experiments showed that such element has no advantage over a widely used rod type active laser elements. In order to explain the nature of induced optical aberrations, theoretical models describing optical, thermo-optical and thermo-mechanical properties of active medium were developed and applied. An original method to rate induced optical aberrations which allow unambiguous comparison of different aberrations was presented. A simple model to calculate the variation of intensity distribution as the beam propagates was presented also. All models were confirmed experimentally. Using developed models it was found that the main cause of optical aberrations in the proposed element is the undoped medium between thin doped layers. Generally, abilities of proposed active laser elements are limited by thermal effects in the undoped medium.

The aim of this PhD thesis was to investigate the concept and application abilities of a proposed composite laser element finding factors that limit performance of such laser element. In this work a composite laser element was proposed which combines decent properties of various laser elements. Nevertheless, experiments showed that such element has no advantage over a widely used rod type active laser elements. In order to explain the nature of induced optical aberrations, theoretical models describing optical, thermo-optical and thermo-mechanical properties of active medium were developed and applied. An original method to rate induced optical aberrations which allow unambiguous comparison of different aberrations was presented. A simple model to calculate the variation of intensity distribution as the beam propagates was presented also. All models were confirmed experimentally. Using developed models it was found that the main cause of optical aberrations in the proposed element is the undoped medium between thin doped layers. Generally, abilities of proposed active laser elements are limited by thermal effects in the undoped medium. / Disertacijos darbo tikslas buvo, modeliuojant bei vykdant eksperimentus, išanalizuoti siūlomo sudėtinio aktyvaus lazerio elemento koncepcijos prielaidas ir taikymų galimybes, bei surasti veiksnius, ribojančius pasiūlyto sudėtinio aktyvaus lazerio elemento galimybes. Šiame darbe buvo pasiūlytas lazerio aktyvusis elementas, kuris apjungia įvairių tipų lazerinių aktyviųjų elementų gerąsias savybes. Tačiau eksperimentai parodė, jog toks sudėtinis elementas neturi pranašumo prieš plačiai naudojamus strypo formos lazerinius aktyviuosius elementus. Siekiant paaiškinti susidarančių optinių iškraipymų priežastis, buvo sukurti ir pritaikyti teoriniai modeliai, aprašantys aktyvios terpės optines, termo-optines bei termo-mechanines savybes. Sukurtas optinių iškraipymų vertinimo metodas, leidžiantis palyginti skirtingų konfigūracijų elementus šiluminių reiškinių sąlygotų optinių iškraipymų atžvilgiu. Taip pat pateiktas paprastas modelis, gerai aprašantis iš daugiamodžio šviesolaidžio išėjusios kaupinimo spinduliuotės intensyvumo skirstinio kitimą. Visi pateikti teoriniai modeliai buvo patvirtinti eksperimentiniais matavimais. Naudojantis sukurtais teoriniais modeliais buvo nustatyta, jog pagrindinė optinių iškraipymų priežastis siūlomame sudėtiniame lazeriniame elemente yra nelegiruota terpė tarp plonų legiruotų sluoksnių, kurioje vykstantys šiluminiai reiškiniai riboja tokio lazerinio aktyvaus elemento galimybes.