В работе представлен анализ устойчивости нового класса эффективных алгоритмов линейной локальной фильтрации сигналов. Анализ производится двумя способами. Первый из них использует хорошо известный из теории цифровой обработки сигналов подход, основанный на анализе передаточной функции линейной системы с постоянными параметрами. Второй способ, предлагаемый в данной работе, основан на анализе максимальной погрешности выходного сигнала. Преимущество второго способа состоит в возможности анализа устойчивости линейной системы обработки для случая конечных входных и выходных сигналов. Постановка задачи анализа, учитывающая конечность сигналов, актуальна именно для эффективных алгоритмов, поскольку они ориентированы на работу именно с такими сигналами.

Бесплатно

Анализ фокусировки гармонической дифракционной линзой с учётом дисперсии показателя преломления

Хонина Светлана Николаевна, Волотовский Сергей Геннадьевич, Устинов Андрей Владимирович, Харитонов Сергей Иванович

Статья научная

Работа посвящена теоретическому и численному исследованию фокусирующих свойств гармонической линзы с учётом дисперсии показателя преломления. Показано, что гармоническая линза обладает гибридными рефракционно-дифракционными свойствами, что выражается не только в появлении дополнительных локальных фокусов, но и в смещении основных фокусов даже для кратных длин волн. Последний эффект возникает именно из-за дисперсии показателя преломления материала линзы.

Бесплатно

Анализ характеристик параксиальных векторных гауссовых пучков, влияющих на формирование микроструктур в азополимере

Хонина Светлана Николаевна, Харитонов Сергей Иванович, Волотовский Сергей Геннадьевич, Подлипнов Владимир Владимирович, Ивлиев Николай Александрович

Статья научная

В работе рассмотрены параксиальные лазерные Гауссовы пучки с различной поляризацией и их характеристики, такие как вектор Пойнтинга, градиентная сила, плотность силы, важные для оценки воздействия излучения на вещество. Проведён анализ рассматриваемых характеристик лазерного излучения с точки зрения формирования фотоиндуцированного микрорельефа в плёнке азополимера.

Бесплатно

Аналитический и компьютерный расчет аберраций высших порядков центрированных оптических систем

Бобров С.Т.

Статья научная

Рассмотрено преобразование волновых аберраций третьего-седьмого порядков при переносе поверхности рассмотрения (зрачка) с плоскости, перпендикулярной оптической оси, на другую плоскость, параллельную первой и отстоящую от нее на определенное расстояние. Получены выражения для расчета коэффициентов отдельных типов аберраций.

Бесплатно

Аналитический и компьютерный расчет аберраций высших порядков центрированных оптических систем: 3. Преобразование аберраций на криволинейных поверхностях

Бобров С.Т.

Статья научная

Рассмотрено преобразование волновых аберраций третьего-седьмого порядков при переходе из плоскости на сферу и обратно и при переходе со сферы на асферическую поверхность вращения и обратно. Получены выражения для расчета коэффициентов отдельных типов аберраций.

Бесплатно

Аналитический и компьютерный расчет аберраций высших порядков центрированных оптических систем: 4. Организация расчета аберраций системы

Бобров С.Т.

Статья научная

Рассмотрены необходимые преобразования полученных ранее формул для обеспечения расчета аберрационных коэффициентов оптических систем. Приведен пример аберрационного анализа конструкции фокусирующего объектива.

Бесплатно

Аналитический метод расчёта зеркал для формирования заданных двумерных распределений интенсивности

Досколович Леонид Леонидович, Андреев Евгений Сергеевич, Бызов Егор Владимирович

Статья научная

Предложен новый вид лучевого отображения в задаче расчёта зеркал для формирования заданных двумерных распределений интенсивности. Результаты расчета показывают высокие рабочие характеристики предложенного метода. При формировании прямоугольных и эллиптических равномерных распределений интенсивности с угловыми размерами от 80°×20° до 40°×20° относительная среднеквадратичная ошибка формирования заданной интенсивности не превышает 8,5 %.

Бесплатно

Аналитический метод расчёта преломляющих оптических элементов для формирования заданных двумерных распределений интенсивности

Бызов Егор Владимирович, Досколович Леонид Леонидович, Кравченко Сергей Васильевич, Казанский Николай Львович

Статья научная

Предложен новый вид лучевого отображения в задаче расчёта преломляющих оптических элементов для формирования заданных двумерных распределений интенсивности. Предложенное отображение позволяет свести расчет преломляющего оптического элемента к решению обыкновенных дифференциальных уравнений 1-го порядка, разрешенных относительно производной. Результаты расчета показывают высокие рабочие характеристики предложенного метода. При формировании прямоугольных равномерных распределений интенсивности с размерами от 80°×1° до 40°×20° относительная среднеквадратичная ошибка формирования заданной интенсивности не превышает 15 %.

Бесплатно

Аналитический подход к задаче рассеяния электромагнитной волны на цилиндрическом отверстии в тонком металлическом экране

Селина Н.В.

Статья научная

Предложен метод аналитического исследования металлической пленки, перфорированной цилиндрическими наноотверстиями, как основы метаповерхности. Формулы полностью определяют электромагнитное поле рассеянной на отверстии плоской волны на любом расстоянии от поверхности. Произведен расчет по аналитическим формулам спектров пропускания и поглощения исследуемой структуры, а также зависимости фазы рассеянной волны от радиуса отверстия. Результаты расчета согласуются с литературными данными расчета эффективности фотодетектора на основе полупроводниковой слоистой среды с квантовыми точками и интервала изменения фазы света, рассеянного на метаатомах, необходимого для создания линзы.

Бесплатно

Аналитический расчёт преломляющих оптических элементов для фокусировки в кривую

Дмитриев Антон Юрьевич, Досколович Леонид Леонидович, Асланов Эмиль

Статья научная

Разработан метод расчёта преломляющего оптического элемента для фокусировки светового пучка с плоским волновым фронтом в кривую заданной формы. Получено общее представление поверхности оптического элемента в виде огибающей семейства гиперболоидов вращения, каждый из которых фокусирует падающий пучок в точку на линии. Расчёт параметров гиперболоидов из условия формирования заданного распределения освещённости вдоль кривой сведён к решению обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка, разрешённого относительно производной. Предложено применение разработанного метода для фокусировки в набор точек на кривой. Рассчитаны оптические элементы для фокусировки в отрезок, в кривую, состоящую из двух дуг окружности, а также в наборы точек, расположенные на отрезке и дугах окружностей.

Бесплатно

Аналитический расчёт преломляющих оптических элементов для формирования однопараметрических диаграмм направленности

Дмитриев Антон Юрьевич, Досколович Дмитрий Леонидович, Досколович Леонид Леонидович, Казанский Николай Львович

Статья научная

Рассмотрен расчёт преломляющей поверхности для формирования однопараметрической диаграммы направленности при освещающем пучке с плоским волновым фронтом. Расчёт поверхности оптического элемента при произвольном виде диаграммы направленности сведён к последовательному решению двух дифференциальных уравнений первого порядка, разрешённых относительно производной. Рассчитаны оптические элементы для формирования диаграммы направленности различной формы (отрезок, дуга окружности, композиция из двух дуг окружностей). Представленные результаты моделирования работы рассчитанных элементов показывают высокое качество формируемых диаграмм направленности.

Бесплатно

Аналитическое описание радиально и азимутально поляризованного света и моделирование преобразования поляризации с помощью субволновых ДОЭ

Ковалев Алексей Андреевич, Налимов Антон Геннадьевич, Котляр Виктор Викторович

Статья научная

Получено аналитическое выражение для составляющих вектора напряженности электрического поля для лазерных пучков с радиальной и азимутальной поляризациями, которые ранее были получены экспериментально [Appl. Opt., 1993. - Vol. 32. - No. 27. - P. 5222-5228]. С помощью программного пакета FullWAVE, реализующего FDTD-метод решения уравнений Максвелла, промоделировано преобразование линейно поляризованного света в радиально или азимутально поляризованный свет с помощью бинарного ДОЭ, состоящего из четырех секторов субволновой дифракционной решетки, линии в которых направлены под углом 45° друг к другу. Показано, что световое поле становится радиально-поляризованным на расстоянии двух длин волн от ДОЭ.

Бесплатно

Аналитическое представление статистических характеристик случайных процессов с произвольными спектрами

Орлов Евгений Прохорович, Сизова Ирина Михайловна

Статья научная

Предложен метод аналитического представления статистических характеристик узкополосных случайных Гауссовых процессов с произвольными спектрами. Метод не доказан строго, но проверен в большом количестве численных расчётов.

Бесплатно

Аналог интеграла Рэлея-Зоммерфельда для анизотропной и гиротропной сред

Хонина Светлана Николаевна, Харитонов Сергей Иванович

Статья научная

В работе интегральные представления решений системы уравнений Максвелла для анизотропных и гиротропных сред с разделимостью продольных и поперечных компонент записаны в завершённой аналитической форме. В частных случаях полученные интегральные выражения сведены к аналогу интеграла Рэлея-Зоммерфельда.

Бесплатно