Приведены результаты экспериментальных исследований операций лазерного отжига, поверхностного легирования стали, сварки полимерных материалов с использованием фокусатора, перераспределяющего световой поток в отрезок постоянной толщины. Применен технологический СО2-лазер типа "ЛАТУС-31" в режимах одномодовой и многомодовой генерации. Использование фокусатора значительно улучшает эксплуатационные характеристики деталей после проведения лазерной обработки, увеличивает производительность процессов их изготовления и сокращает затраты на материалы.

Бесплатно

Технологические требования к элементам плоской оптики для компонентов волоконно-оптических систем передачи информации

Аджалов В.И., Голуб М.А.

Статья научная

Оценивается возможность создания элементов плоской оптики для компонентов волоконно-оптических систем передачи информации (ВОСП) на примере конкретного устройства - волоконно-оптического датчика микроперемещений. В параксиальном приближении определяется требуемая фазовая функция и, соответственно, рельеф плоского оптического элемента, связывающего два световода. Устанавливается, что в первом приближении поперечный размер минимальной зоны Френеля определяется отношением длины волны используемого излучения к числовой апертуре световода. Показывается, что этот размер составляет для реально используемых световодов единицы микрон, вследствие чего соответствующие элементы плоской оптики для компонентов ВОСП могут быть практически реализованы при помощи серийного технологического оборудования.

Бесплатно

Технология автоматической геопривязки и калибровки картографических изображений

Титова О.А., Чернов А.В.

Статья научная

Рассматривается один из этапов создания и обновления цифровых карт - геопривязка и калибровка изображений отсканированных топографических планов. Предлагается использовать принятые в России стандарты бумажных карт для поиска пересечений координатных линий с известными физическими координатами. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение, состоящее из следующих этапов: поиск внешней и внутренней рамки топоплана, поиск пересечений координатных линий, верификация найденных опорных точек и геометрическая трансформация. Реализация технологии позволяет полностью исключить ручной труд операторов, что экономит от 10 до 20 минут на топоплан.

Бесплатно

Технология выделения и определения подтипов друз на данных оптической когерентной томографии для диагностики возрастной макулярной дегенерации

Ильясова Н.Ю., Демин Н.С., Кирш Д.В.

Статья научная

Целью работы является определение подтипов друз на ОКТ-изображениях для диагностики возрастной макулярной дегенерации. Актуальность проблемы обуславливается не только большим числом людей во всём мире, страдающих данным заболеванием, но и критичностью выявления возрастной макулярной дегенерации на ранних стадиях. В работе предлагается двухэтапная технология: на первом этапе происходит выделение друз на ОКТ-изображениях, на втором этапе выполняется их классификация на основе признаков рефлексивности. Проведенное исследование показало, что предлагаемая технология позволяет достичь точности классификации на уровне 98 %.

Бесплатно

Технология выделения лейкоцитов на изображениях препаратов крови

Жулькова Е.С., Ильясова Н.Ю., Куприянов А.В.

Статья научная

В работе представлена технология выделения лейкоцитов на изображениях препаратов крови на основе представления изображения в цветовом пространстве HSL. Описаны результаты экспериментальных исследований качества технологии в зависимости от различных искажений на эталонных и реальных изображениях.

Бесплатно

Технология изготовления непрерывного микрорельефа дифракционных оптических элементов

Волков Алексей Васильевич, Казанский Николай Львович, Сойфер Виктор Александрович, Соловьев Владимир Степанович

Статья научная

Предлагается реализация фазовой функции дифракционных оптических элементов (ДОЭ) в виде непрерывного рельефа на плоской поверхности. Для создания такого рельефа был использован эффект массопереноса в слоях жидких фотополимеризующихся композиций (ЖФПК) /1-3/. Разработанная технология позволяет создавать "квазидифракционные" оптические элементы (с высотой рельефа пропорциональной 10-100 "лямбда", где "лямбда" - длина волны). сохраняющие преимущества дифракционной оптики (минимальные массогабаритные характеристики; уникальные прикладные возможности, достигаемые за счет компьютерного проектирования микрорельефа) с работой в широком спектральном диапазоне. Авторами целенаправленно был проведен поиск записывающих сред, которые бы позволили получать оптически гладкий, нерассеивающий свет микрорельеф с непрерывным профилем в диапазоне от единиц до десятков микрон. На базе этого эффекта была разработана технология по-лучения фокусаторов лазерного излучения для длины волны 10,6 мкм. Приводятся профилограммы рельефа, полученного на ЖФПК с использованием массопереноса.

Бесплатно

Технология интеллектуального отбора признаков для системы автоматического формирования плана коагулятов на сетчатке глаза

Ильясова Наталья Юрьевна, Широканев Александр Сергеевич, Куприянов Александр Викторович, Парингер Рустам Александрович

Статья научная

В работе предложена технология отбора эффективных признаков для локализации индивидуальных особенностей анатомических и патологических структур на глазном дне человека. Она позволила провести интеллектуальный анализ признаков с использованием цветовых подпространств для решения задачи выделения областей интереса. Данная задача является актуальной для повышения эффективности проведения операции лазерной коагуляции. В основу технологии положен текстурный анализ определённых паттернов изображений. Исходные текстурные признаки производятся из разных статистических дескрипторов изображений, вычисленных с использованием библиотеки MaZda (гистограмма изображения, градиент изображения, матрицы длины серий и смежности). Анализ информативности пространства признаков и выбор наиболее эффективных осуществляется с использованием дискриминантного анализа данных. Определены наилучшие значения размеров окна фрагментации изображений для проведения кластеризации глазного дна и наборы признаков, обеспечивающих необходимую точность идентификации областей интереса при анализе следующих 4 классов изображений: экссудаты, толстые сосуды, тонкие сосуды и здоровые участки...

Бесплатно

Технология оперативной реконструкции трёхмерных сцен по разноракурсным изображениям

Котов Антон Петрович, Фурсов Владимир Алексеевич, Гошин Егор Вячеславович

Статья научная

Разработан быстродействующий алгоритм построения карты диспарантности по разноракурсным изображениям. Предложено ввести этап начального совмещения изображений, а также процедуры учёта эпиполярных ограничений и формирования пирамиды изображений с различным разрешением. Технология реализована в CUDA-среде. Приводятся результаты экспериментальных исследований, иллюстрирующие высокое быстродействие при сохранении высокого качества восстановления 3D-сцен.

Бесплатно

Технология определения восстанавливающего фильтра и обработки цветных изображений

Зимин Д.И., Фурсов В.А.

Статья научная

Рассматривается задача улучшения качества цветных изображений. Для определения параметров БИХ-фильтра решается задача идентификации на формируемых тестовых фрагментах на примере сквозной технологии определения восстанавливающего устойчивого фильтра и обработки изображений в оттенках серого. Идентификация фильтра и обработка цветного изображения осуществляется в цветовом пространстве Lab.

Бесплатно

Технология оптимизации трехмерных ДОЭ с заданными фокусирующими свойствами в дальней зоне

Минин И.В.

Статья

Бесплатно

Технология оценок эмиссии диоксида азота и углекислого газа крупными промышленными центрами Западной Сибири

Лагутин А.А., Волков Н.В., Мордвин Е.Ю., Синицин В.В.

Статья научная

В работе представлены результаты разработки и апробирования на реальных данных технологии оценки эмиссии диоксида азота и углекислого газа источниками на территории Западной Сибири. Определение содержания NO2 в тропосфере региона проведено с использованием данных спектрорадиометра TROPOMI спутника Sentinel-5 Precursor. Методика вычислительных экспериментов по получению количественных оценок эмиссии CO2 крупными промышленными объектами региона заключается в совместном анализе данных TROPOMI / Sentinel-5P по содержанию NO2 и данных орбитальной карбоновой обсерватории OCO-2 по содержанию CO2. Основной процедурой анализа данных является аппроксимация распределений содержания газов вдоль траектории движения спутника OCO-2 вектор-функцией распределения Гаусса. Параметры аппроксимации (полуширина и амплитуда), а также данные о направлении и скорости ветра (получены из реанализа ERA5) используются для количественных оценок эмиссии CO2. Технология, разработанная авторами для получения количественных оценок антропогенной эмиссии CO2 для промышленных центров Западной Сибири без использования данных OCO-2, основана на эмпирически установленной связи параметров аппроксимации распределений газов. Результатами работы являются количественные оценки содержания диоксида азота в атмосфере и нижней тропосфере Западной Сибири, годовой ход и межгодовая изменчивость NO2 в тропосфере, полученные с использованием данных спектрорадиометра TROPOMI / Sentinel-5P, а также технология получения количественных оценок эмиссии CO2 крупными промышленными центрами региона.

Бесплатно

Технология повышения детализации изображений с нелинейной коррекцией высокоградиентных фрагментов

Фурсов Владимир Алексеевич, Гошин Егор Вячеславович, Медведева Ксения Сергеевна

Статья научная

Статья посвящена проблеме улучшения качества изображений, регистрируемых с помощью оптических приборов низкого разрешения, в том числе дифракционных регистрирующих приборов. Предлагается двухэтапная технология коррекции изображений. На первом этапе осуществляется коррекция с использованием линейного КИХ-фильтра с центрально-симметричным частотным откликом в виде отрезков квадратичной и экспоненциальной функций. Полученное изображение затем подвергается обработке нелинейным фильтром, который осуществляет компьютерное ретуширование участков изображений, характеризующихся заметным перепадом яркости. Преобразованию подвергаются лишь отсчёты, в которых модуль среднего значения градиентов в различных направлениях достаточно высокий, то есть находятся на границах областей с различным уровнем яркости. Это позволяет избежать усиления шумов в области фона, что характерно для традиционных фильтров. Приводятся примеры реализации, показывающие возможность достижения высокой резкости и иллюстрирующие простоту настройки фильтра по визуальному восприятию.

Бесплатно

Технология реализации нейросетевого алгоритма в среде CUDA на примере распознавания рукописных цифр

Изотов Павел Юрьевич, Суханов Сергей Васильевич, Головашкин Димитрий Львович

Статья научная

На примере сверточной нейронной сети продемонстрированы особенности реализации нейросетевого алгоритма распознавания образов на видеокарте (GPU) в среде NVIDIA CUDA. Длительность обучения нейронной сети на видеоадаптере уменьшена в 5,96, а распознавания набора тестовых образцов - в 8,76 раза по сравнению с оптимизированным алгоритмом, выполняющим вычисления только на центральном процессоре (CPU). Показана перспективность реализации нейросетевых алгоритмов на графических процессорах.

Бесплатно

Технология создания фотонной интегральной схемы на подложке из ниобата лития

Соловьёв В.С., Дегтярев С.А., Тимошенков С.П., Тимошенков А.С., Расщепкина Н.А., Чалых А.Е.

Статья научная

Предложена новая технология изготовления фотонной интегральной схемы на подложке из ниобата лития. Показано, что необязательно легировать верхний слой ниобата лития для создания волноводной системы и управления излучением. Достаточно нанести на поверхность ниобата лития слой материала с большим, чем у ниобата лития показателем преломления. Таким образом, получается несимметричный волновод, излучение в котором в основном проникает в глубину ниобата лития. За счёт этого, проложив металлические электроды вдоль волноводного слоя, можно управлять скоростью распространения излучения в волноводе и, соответственно, создавать управляемые фотонные схемы, например амплитудный модулятор Маха–Цендера или фазовый модулятор. Экспериментально была создана и исследована технология напыления слоя двуокиси титана на поверхность ниобата лития. Также была отполирована торцевая сторона пластины ниобата лития и показано, что после финишной полировки излучение выходит с торцевого конца пластины. Это позволит создавать фотонные интегральные схемы с линейкой близкорасположенных волноводов, из которых излучение может быть выведено в пространство и попадать в объектив фото- или видеокамеры для дальнейшей обработки.

Бесплатно

Типовые средства реализации распределенных комплексов автоматизации физических экспериментов

Белицкий Е.А., Остапенко Е.Д.

Статья научная

Рассматриваются функциональные возможности и особенности реализации аппаратно-программных комплексов широкого применения для построения распределенных комплексов мини- и микроЭВМ. Проводится сопоставление нескольких отечественных и зарубежных систем. Делаются выводы о целесообразности использования подобных средств для реализации распределенных комплексов автоматизации физических экспериментов.

Бесплатно

Тонкая металинза с высокой числовой апертурой

Котляр Виктор Викторович, Налимов Антон Геннадьевич, Стафеев Сергей Сергеевич, Офаолейн Лиам Уильям Веллан-Куртин, Котляр Мария Викторовна

Статья научная

Изготовлена и исследована тонкая металинза в плёнке аморфного кремния диаметром 30 мкм c фокусным расстоянием, равным длине волны 633 нм, с периодом субволновой структуры 220 нм и глубиной рельефа 110 нм. Линза одновременно управляет поляризацией и фазой падающего на неё лазерного света. Она преобразует линейную поляризацию в радиальную и осуществляет острую фокусировку света. Такая металинза была изготовлена по технологии электронной литографии и ионного травления. Фокусное пятно, сформированное такой линзой, при освещении её Гауссовым пучком с линейной поляризацией имело размеры по декартовым осям и по полуспаду интенсивности, равные 0,49 и 0,55 длины волны. Это фокусное пятно меньше всех других фокусных пятен, полученных с помощью металинз. Экспериментальные результаты согласуются с результатами моделирования: размеры фокусного пятна 0,46 и 0,52 мкм соответственно.

Бесплатно

Тонкая структура отображений структурированного пучка Лагерра–Гаусса на орбитальную сферу Пуанкаре

Воляр А.В., Абрамочкин Е.Г., Брецько М.В.

Статья научная

Теоретически найдены и экспериментально измерены элементы 4D симплектической матрицы моментов интенсивности второго порядка P для параксиальных структурированных пучков Лагерра–Гаусса с двумя управляющими параметрами – амплитудным ε и фазовым θ. Показано, что только три элемента матрицы P из десяти являются независимыми и измеряемыми в эксперименте. Остальные элементы определяются через них после дополнительных измерений. Симплектические свойства матрицы позволили получить 2D эрмитову матрицу (аналогичную матрице когерентности в оптике) и рассчитать орбитальные параметры Стокса (S1, S2, S3). Сумма квадратов орбитальных S-параметров образует инвариант S оптической системы первого порядка. В терминах элементов матрицы P орбитальные параметры Стокса параметризуются параметром θ структурированного пучка Лагерра–Гаусса. Инвариант S рассматривается как радиус сферы (орбитальная сфера Пуанкаре) в декартовых координатах (S1, S2, S3). Эти координаты указывают на состояние структурированного пучка Лагерра–Гаусса на сфере в виде пространственных траекторий с самопересечениями. Вариация амплитудного параметра контролирует площадь, охваченную траекторией, ее форму и положение точек самопересечения.

Бесплатно

Тонкий коллиматор для светодиодов

Асланов Эмиль, Досколович Леонид Леонидович

Статья научная

Предложена конструкция коллиматора для светодиодов, обладающего малой толщиной. Коллиматор состоит из рефлектора и преломляющего оптического элемента, работающего по принципу полного внутреннего отражения. Представлен расчёт коллиматора с полной толщиной 5 мм и диаметром 30 мм. Согласно результатам моделирования, для ламбертовского источника с размером 1x1 мм2 коллиматор обеспечивает формирование пучка с расходимостью по полуспаду интенсивности менее 4 градусов при эффективности 84%. Проведён анализ рабочих характеристик коллиматора в зависимости от размеров источника и от ошибок позиционирования элементов коллиматора.

Бесплатно

Тонкопленочная медь как маскирующий слой в процессе плазмохимического травления кварца

Волков А.В., Володкин Б.О., Дмитриев С.В., Ерополов В.А., Моисеев О.Ю., Павельев В.С.

Статья научная

В работе рассматривается методика формирования микрорельефов дифракционных оптических элементов плазмохимическим травлением с применением в качестве материала маскирующего слоя меди.

Бесплатно

Топологическая стабильность оптических вихрей при дифракции на случайном фазовом экране

Котляр Виктор Викторович, Ковалв Алексей Андреевич, Порфирьев Алексей Петрович

Статья научная

Теоретически показано, что распределение средней интенсивности в фокусе сферической линзы Гауссова оптического вихря, рассеянного фазовым случайным экраном (диффузором), имеет вид кольца с отличным от нуля значением на оптической оси. Радиус кольца средней интенсивности зависит как от топологического заряда оптического вихря, так и от рассеивающей силы диффузора. Поэтому по радиусу средней интенсивности нельзя однозначно судить о величине топологического заряда. Однако о величине топологического заряда оптического вихря можно судить по числу сингулярных фазовых точек, которые можно определить датчиком Шака - Гартмана. Показано также, что если использовать линейную комбинацию двух оптических вихрей, то распределение средней интенсивности будет иметь локальные максимумы, число которых равно разности топологических зарядов двух исходных вихрей. Число этих максимумов уже не будет зависеть от степени рассеяния диффузора и может служить индикатором для идентификации оптического вихря. Моделирование и эксперимент подтверждают теоретические выводы.

Бесплатно

1
...
114
115
116
117
118
119
120
...
В конец

Журнал