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