Статьи журнала - Компьютерная оптика

Все статьи: 2346

Использование разогрева полупроводниковой плазмы электрическим полем для управления излучением миллиметрового и субмиллиметрового диапазона

Использование разогрева полупроводниковой плазмы электрическим полем для управления излучением миллиметрового и субмиллиметрового диапазона

Андрюшин Е.А., Екжанов Р.И., Сисакян И.Н., Шварцбург А.Б., Шепелев А.В.

Статья научная

Показывается, что зависимость коэффициента отражения R от времени релаксации τ может быть использована для изменения R при изменении τ путем нагрева полупроводниковой плазмы. Отмечается возможность управления излучением миллимитрового и субмиллимитрового диапазонов путем нагрева носителей электрическим полем. Приводятся экспериментальные данные, подтверждающие такую возможность.

Бесплатно

Использование связанных фотонно-кристаллических резонаторов для повышения чувствительности оптического датчика

Использование связанных фотонно-кристаллических резонаторов для повышения чувствительности оптического датчика

Егоров Александр Валериевич, Казанский Николай Львович, Серафимович Павел Григорьевич

Статья научная

Предложен и численно исследован способ двукратного повышения чувствительности оптического резонансного датчика. В качестве иллюстрации предложенного подхода рассчитан датчик на основе одного и двух связанных фотонно-кристаллических резонаторов. Продемонстрировано соответствие между аналитическим и численным подходами к моделированию. Исследованы допуски погрешностей изготовления предложенного устройства на основе связанных фотонно-кристаллических резонаторов. Показаны причины, которые приводят к тому, что погрешности изготовления уменьшают добротность резонансной системы, состоящей из двух резонаторов. Рассмотрены возможности компенсации погрешностей изготовления предложенного устройства.

Бесплатно

Использование средств машинной графики при проектировании элементов компьютерной оптики

Использование средств машинной графики при проектировании элементов компьютерной оптики

Казанский Н.Л., Самолинова Е.Б., Васина Т.П.

Статья научная

Показана эффективность использования средств машинной графики на различных этапах синтеза элементов компьютерной оптики ОКО). Приведены примеры визуализации функций пропускания различных ЭКО на этапе их проектирования. Демонстрируется возможность определения при помощи средств машинной графики формы фокальной кривой и дифракционных характеристик моделируемого ЭКО.

Бесплатно

Использование стандартных программных пакетов для обработки экспериментальных данных

Использование стандартных программных пакетов для обработки экспериментальных данных

Отливанчик М.А., Равдин В.В.

Статья научная

Описывается применение стандартных программных пакетов VisiCalc, MultiPlan для обработки результатов экспериментов. Использование программных пакетов, работающих с крупноформатными электронными таблицами, намного облегчает разработку программ для обработки экспериментальных данных и позволяет работать даже неподготовленному пользователю. Описываются подпрограммы на языках APPLESOFT BASIC и Pascal/MT+ для записи и считывания данных в форматах, с которыми работают VisiCalc и MultiPlan.

Бесплатно

Использование структурированной подсветки в системах технического зрения

Использование структурированной подсветки в системах технического зрения

Попов Сергей Борисович

Статья научная

В работе предложено использовать структурированную подсветку для детектирования наличия железнодорожного состава на контролируемом пути и фиксации межвагонных промежутков в системах технического зрения (СТЗ) на железной дороге. Этот подход позволяет отказаться от специальных датчиков или дополнительного оборудования для указанного контроля и, совместно с другими решениями комплексной технологии взаимоувязанного проектирования всех компонентов СТЗ, позволяет повысить допустимую скорость прохождения железнодорожных составов через пункты контроля, существенно улучшить результаты и степень достоверности распознавания номеров вагонов и контейнеров, даёт возможность значительно приблизить видеокамеры к железнодорожным путям, одновременно контролировать все пути железнодорожной станции в условиях минимального расстояния между ними.

Бесплатно

Использование фотоннокристаллических резонаторов для дифференцирования оптических импульсов по времени

Использование фотоннокристаллических резонаторов для дифференцирования оптических импульсов по времени

Казанский Николай Львович, Серафимович Павел Григорьевич, Хонина Светлана Николаевна

Статья научная

Продемонстрирована способность оптических резонаторов общего вида выполнять дифференцирование временных оптических сигналов по времени. Получены аналитические зависимости характеристик таких резонаторов на основе временной теории связанных мод. Рассчитан компактный дифференцирующий нанорезонатор на основе гребенчатых фотоннокристаллических волноводов.

Бесплатно

Использование эффекта НТО для управления пространственным распределением излучения

Использование эффекта НТО для управления пространственным распределением излучения

Васильев А.Н., Шепелев А.В.

Статья научная

Исследована возможность управления коэффициентом отражения границы раздела сред при ее нагреве сторонним излучением. Получены аналитические выражения для температуры границы при мгновенном и стационарном нагреве. Для стационарного нагрева приведено выражение для обратного преобразования, показывающее возможность обеспечения практически любого пространственного распределения коэффициента отражения. Расчеты иллюстрируются результатами численных экспериментов.

Бесплатно

Исправление перспективных искажений с помощью зеркала

Исправление перспективных искажений с помощью зеркала

Михайлов Павел Иванович

Статья научная

Работа посвящена устранению перспективных искажений, появляющихся на изображении из-за расположения камеры под углом к объекту наблюдения. В работе предлагается исправлять возникающие перспективные искажения с помощью зеркала особой формы. Получено дифференциальное уравнение для поверхности зеркала, обладающего требуемыми свойствами, уравнение решено численно. Свойство зеркала устранять перспективные искажения проверено моделированием рассматриваемой оптической системы методом трассировки лучей.

Бесплатно

Исследование алгоритма параметрической идентификации кристаллических решёток с применением градиентного метода наискорейшего спуска

Исследование алгоритма параметрической идентификации кристаллических решёток с применением градиентного метода наискорейшего спуска

Широканев Александр Сергеевич, Кирш Дмитрий Викторович, Куприянов Александр Викторович

Статья научная

При анализе вещества с кристаллической наноструктурой наибольший интерес представляет задача параметрической идентификации кристаллических решёток. Однако существующие методы решения данной задачи, такие как метод оценивания параметров ячейки Браве и метод оценивания объёма ячейки Вигнера-Зейтца, не обеспечивают требуемую точность. В настоящей статье предлагается алгоритм параметрической идентификации кристаллических решёток на основе градиентного метода наискорейшего спуска для решения проблемы низкой точности идентификации. Исследование возможности структурной идентификации проводилось с использованием большого набора искажённых решёток. Полученные результаты показали существенный рост точности по сравнению с существующими методами параметрической идентификации.

Бесплатно

Исследование алгоритмов расстановки коагулятов на изображение глазного дна

Исследование алгоритмов расстановки коагулятов на изображение глазного дна

Широканев Александр Сергеевич, Кирш Дмитрий Викторович, Ильясова Наталья Юрьевна, Куприянов Александр Викторович

Статья научная

Диабетическая ретинопатия - одно из часто встречающихся осложнений сахарного диабета, приводящая к тяжёлым последствиям, в том числе к быстрому и необратимому снижению зрения. Для лечения диабетической ретинопатии активно используется процедура лазерной коагуляции, заключающаяся в нанесении серии микроожогов на глазное дно с целью устранения макулярного отёка. Существующие в настоящее время программные пакеты ориентированы, в первую очередь, на использование заданного шаблона (паттерна) для расстановки коагулятов. Следствием применения шаблонов становится неравномерность расстановки коагулятов по причине высокой вариабельности форм отёка и сосудистого русла. Решение данной проблемы напрямую связано с решением задачи плотной упаковки шаров (для случая двумерного изображения - кругов) в заданную область интереса. Поскольку одним из основных требований специалистов к процедуре лазерной коагуляции является скорость её проведения, то разрабатываемые алгоритмы должны по возможности обладать низкой вычислительной сложностью...

Бесплатно

Исследование алмазной дифракционной цилиндрической линзы

Исследование алмазной дифракционной цилиндрической линзы

Кононенко В.В., Конов В.И., Пименов С.М., Прохоров А.М., Казанский Н.Л., Павельев В.С., Сойфер В.А.

Статья научная

В [1] предложен и реализован метод лазерного формирования фазового микрорельефа алмазных дифракционных оптических элементов (ДОЭ) для дальнего ИК-диапазона спектра. С использованием данного метода для излучения СО2 лазера (л=10,6 мкм) создан одномерный ДОЭ - цилиндрическая линза с апертурой 4*4 мм2 и фокусным расстоянием f=25 мм [1]. Данная работа посвящена исследованию созданного алмазного ДОЭ методом натурного и вычислительного эксперимента. В ходе натурного эксперимента измерены распределение интенсивности поля в фокальной области линзы, глубина фокуса и дифракционная эффективность ДОЭ. Отмечена высокая степень корреляции между экспериментальными характеристиками элемента и результатами компьютерного моделирования.

Бесплатно

Исследование бинарных линз в рамках электромагнитной теории

Исследование бинарных линз в рамках электромагнитной теории

Досколович Л.Л., Харитонов C.И., Петрова О.И.

Статья научная

Приведены результаты численного моделирования работы бинарных дифракционных линз в рамках строгой электромагнитной теории. Работоспособность бинарных линз исследована для случаев, когда радиус апертуры составляет всего несколько длин волн, а фокусное расстояние сравнимо по величине с радиусом. Проведено сравнение результатов строгой электромагнитной теории и скалярного приближения Кирхгофа. Получены оценки границ применения скалярной теории при расчете бинарных линз.

Бесплатно

Исследование влияния искажений интенсивности освещающего пучка на работу фокусаторов

Исследование влияния искажений интенсивности освещающего пучка на работу фокусаторов

Данилов В.А., Дубов М.В.

Статья научная

Исследуются погрешности изображения, создаваемого фокусатором, которые обусловлены отличием распределения интенсивности освещающего пучка от расчетного. Рассматриваются такие возмущения освещающего пучка, как отличие его ширины и сдвиг центра пучка относительно центра фокусатора. Исследование проводится методом численного эксперимента на модельной задаче - фокусаторе гауссова пучка в отрезок с равномерным распределением интенсивности. Предложен метод повышения устойчивости фокусатора - разбиение его на части, каждая из которых фокусирует излучение во всю фокальную кривую.

Бесплатно

Исследование влияния нестационарных когерентных эффектов и резонансного самовоздействия на характеристики лазерного пучка, модулированного по частоте

Исследование влияния нестационарных когерентных эффектов и резонансного самовоздействия на характеристики лазерного пучка, модулированного по частоте

Пластун Инна Львовна, Дербов Владимир Леонардович

Статья научная

С помощью численного моделирования исследуется распространение лазерного пучка, модулированного по частоте, в двухуровневой нелинейно-оптической среде с насыщением поглощения и дисперсии в условиях проявления эффектов резонансного самовоздействия, на которые накладываются нестационарные когерентные эффекты типа нестационарной оптической нутации и затухания свободной поляризации, возникающие при высокочастотной модуляции. В настоящей работе анализируется совместное проявление и влияние этих двух типов эффектов на временные и частотные характеристики выходного сигнала.

Бесплатно

Исследование влияния параметров амплитудных спиральных зонных пластинок на формируемый обратный поток энергии

Исследование влияния параметров амплитудных спиральных зонных пластинок на формируемый обратный поток энергии

Козлова Елена Сергеевна

Статья научная

С помощью численного моделирования методом конечных разностей во временной области исследовано влияние параметров амплитудных спиральных зонных пластинок из серебра, золота, алюминия и хрома на продольную компоненту вектора Умова-Поинтинга в формируемых ими оптических вихрях. Показано, что алюминиевая спиральная зонная пластинка с высотой рельефа 50 нм даёт наименьшее значение продольной компоненты вектора Умова-Поинтинга на оптической оси. При этом спиральная зонная пластинка из золота является наименее эффективной для формирования вихревых пучков с обратным потоком энергии.

Бесплатно

Исследование влияния параметров короткого импульса на интенсивность оптического предвестника

Исследование влияния параметров короткого импульса на интенсивность оптического предвестника

Козлова Елена Сергеевна, Котляр Виктор Викторович

Статья научная

Моделирование распространения коротких оптических импульсов в планарном волноводе из кварцевого стекла показало, что для начального прямоугольного импульса с несущей длиной волны λ 0=532 нм (далеко от резонанса), на расстоянии десятка микрон интенсивность предвестников увеличивается на 2 порядка, если длительность импульса в длинах волн равна 0,5λ 0( n +0,5), n – целое число. Хотя по сравнению с интенсивностью основного импульса интенсивность предвестников составляет около 1%. Но если выбрать длину волны импульса близкой к резонансу (λ 0=120 нм), то интенсивность предвестников может превышать интенсивность основного импульса в 4 раза.

Бесплатно

Исследование влияния периодической продольной неоднородности на формирование волнового фронта излучения, распространяющегося в градиентных волноводах

Исследование влияния периодической продольной неоднородности на формирование волнового фронта излучения, распространяющегося в градиентных волноводах

Кривошлыков С.Г., Янченко С.Н.

Статья научная

Для анализа излучения, распространяющегося в градиентных периодически-продольно-неоднородных волноводах, введено представление квазимод. Показано, что в параксиальном приближении квазимоды образуют в каждой точке продольной оси полный набор ортогональных базисных функций. Установлена возможность эффективного управления волновым фронтом излучения, распространяющегося в градиентном периодически-продольно-неоднородном волноводе.

Бесплатно

Исследование влияния условий эксплуатации на работоспособность оптического телескопа в режиме получения изображения звёздного неба

Исследование влияния условий эксплуатации на работоспособность оптического телескопа в режиме получения изображения звёздного неба

Цаплин Сергей Васильевич, Белоконов Игорь Витальевич, Болычев Станислав Александрович, Романов Алексей Евгеньевич

Статья научная

В данной работе для снижения влияния ошибок систем обеспечения терморегуляции на точность привязки снимков звездного неба и поверхности Земли предлагается совмещать функционал блоков определения координат звёзд и оптической системы оптико-электронного телескопического модуля наноспутника, предназначенной для решения задач дистанционного зондирования Земли. Основным отличием от ранее опубликованных работ по обеспечению качества изображения снимков дистанционного зондирования Земли и звёздного неба является то, что для снижения неточности обеспечения терморегуляции применяются управляемые локальные пленочные электронагреватели, расположенные на периферии оптических элементов с умеренным энергопотреблением оптической системы оптико-электронного телескопического модуля-главного зеркала, вторичного зеркала и линзового корректора. Обеспечение высокого качества изображения звездного неба рассматривается для наноспутника, находящегося на круговой солнечно-синхронной орбите, и включает решение задачи термоупругости и расчета оптико-электронного телескопического модуля. Обосновываются преимущества оптико-электронного телескопического модуля, дополняющего (замещающего) бортовую систему астросъемки космических аппаратов.

Бесплатно

Исследование влияния широкополосного излучения на распределение интенсивности, формируемое дифракционным оптическим элементом

Исследование влияния широкополосного излучения на распределение интенсивности, формируемое дифракционным оптическим элементом

Карпеев Сергей Владимирович, Алфров Сергей Владимирович, Хонина Светлана Николаевна, Кудряшов Сергей Иванович

Статья научная

Представлены результаты исследований хроматических свойств дифракционного оптического элемента (ДОЭ), предназначенных для управления лазерной абляцией. Рассмотрено как влияние отклонения длины волны излучения от расчётной при изготовлении ДОЭ, так и влияние уширения спектра, возникающего из-за малой длительности импульса. Первое явление экспериментально исследовано на макете с непрерывным лазером, а второе - в реальных условиях абляции металлических плёнок, нанесённых на диэлектрик. Показано, что отклонение длины волны от расчётной можно использовать для целевого преобразования формы области фокусировки. Явления же, связанные с уширением спектра, не приводят к каким-либо значимым последствиям при выбранных параметрах лазерного пучка.

Бесплатно

Исследование возможности использования космических снимков для выявления археологических объектов

Исследование возможности использования космических снимков для выявления археологических объектов

Багаутдинов Риза Салихович, Копенков Василий Николаевич, Сергеев Владислав Викторович, Мышкин Владимир Николаевич, Трибунский Сергей Александрович

Статья научная

В работе рассмотрены вопросы применимости космических снимков, полученных в результате дистанционного зондирования Земли, для выявления археологических объектов - курганных могильников, широко распространённых в степных районах Самарской области. Сформулированы требования к космическим снимкам, при выполнении которых может быть решена поставленная задача. Предложены методы компьютерной обработки снимков, обеспечивающей улучшение дешифрируемости снимков (повышение качества распознавания объектов) человеком-оператором.

Бесплатно

Журнал