Методом функции размытия точки изучено качество обращения волнового фронта четырёхволновым преобразователем излучения на тепловой нелинейности. Представлены результаты анализа зависимости ширины модуля функции размытия точки (ФРТ) от угла между волнами накачки, толщины нелинейного слоя, схемы четырёхволнового взаимодействия, частотного сдвига волн накачки и их пространственной структуры.

Бесплатно

Использование многомодового волокна для повышения скорости передачи информации

Тимофеев А.Л., Султанов А.Х., Мешков И.К., Гизатулин А.Р., Багманов В.Х.

Статья научная

Рассмотрены возможности использования пространственного разделения каналов в многомодовом волокне. При передаче информации в многомодовом режиме возникает большое число ошибок, обусловленных модовой дисперсией, межмодовой интерференцией и другими источниками. Показано, что передача по волокну вместо изображения, соответствующего исходному цифровому массиву, его голограммы, позволяет использовать специфическое свойство голографии – делимости голограммы и обеспечить восстановление исходного изображения по сильно искаженной голограмме или ее фрагменту. Виртуальным оптическим объектом, для которого строится голограмма, является точечный источник на черном фоне, а информация закладывается в координаты источника излучения. Результатом кодирования является простейшая голограмма – зонная пластинка Френеля, координаты центра которой несут кодируемую информацию. В приемнике целью декодирования является не восстановление яркости каждой точки переданной голограммы, а вычисление координат центра зон Френеля. Именно это обусловливает высокую устойчивость данного метода ко всем видам искажений. Приведено описание моделирования, результаты которого показывают, что при переходе от одномодового режима использования оптоволокна как цифрового канала связи к режиму многомодовой передачи изображений с числом мод N = 4096 возможно повышение скорости передачи в 128 раз при модовой дисперсии, искажающей до 20 % принимаемого изображения.

Бесплатно

Использование многопоточных технологий в расчётах задач распространения лазерных пучков в условиях самовоздействия

Пластун Инна Львовна, Мисюрин Артм Геннадиевич

Статья научная

На основе пространственно-временной численной модели распространения лазерного пучка в условиях самовоздействия было проведено сравнение производительности различных технологий параллельных вычислений: CUDA, OpenCL, GLSL, OpenMP. Показано, что реализация расчётной схемы, основанной на методе расщепления и разложении по модам Гаусса-Лагерра, даёт наивысший прирост производительности на основе использования технологии программирования GLSL, реализованной на видеоускорителе ATI Radeon HD4890 от AMD, что в 3 раза превышает по скорости расчёты этой же задачи на базе технологии CUDA на видеоускорителе NVidia.

Бесплатно

Использование модели связанных классических осцилляторов для описания резонанса Фано в плазмонной наносистеме

Головинский Павел Абрамович, Яковец Андрей Васильевич, Храмов Егор Сергеевич

Статья научная

Мы исследуем динамику возбуждения резонанса Фано в рамках классической модели двух линейных связанных осцилляторов. Получено точное решение для модели при затухающем гармоническом воздействии. Показана динамика роста профиля Фано под действием гармонического возбуждения. При воздействии сверхширокополосного импульса отклик системы становится универсальным и совпадает с функцией отклика. Результаты показывают, что полную характеристику системы можно получить двумя альтернативными способами: прямо измеряя отклик системы на монохроматическое поле при сканировании частоты либо регистрируя отклик на действие s-импульса. В качестве конкретного примера рассчитано зависящее от времени возбуждение резонанса в системе, состоящей из квантовой точки и металлической наночастицы. Затем показано применение расширенной модели затухающих осцилляторов с радиационной поправкой, описывающей формирование резонанса Фано в рассеянии фемтосекундного лазерного импульса на наноантенне.

Бесплатно

Использование мульти- и гиперспектральных данных дистанционного зондирования для автоматизированного мониторинга рек и водоёмов в весенний период

Аншаков Геннадий Петрович, Журавель Юлия Николаевна, Ращупкин Анатолий Владимирович

Статья научная

Данные дистанционного зондирования являются современным инструментом оперативного получения сведений о возможных чрезвычайных ситуациях природного характера. В статье рассматриваются возможности использования гиперспектральных данных космического аппарата «Ресурс-П» №1 для оценки состояния ледового покрова на Волге и озёрах Самарской области, а также для мониторинга экологического состояния рек и водоёмов в весенний период.

Бесплатно

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

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 спектрального вторичного контейнера в методе защиты видео с помощью фазовых ЦВЗ

Шапиро Д.А., Сергеев В.В.

Статья научная

В работе предложен новый метод защиты видео с помощью фазовых цифровых водяных знаков, отличающийся от ранее описанного метода использованием вторичного контейнера (дискретного спектра Фурье), обеспечивающего дополнительную защищенность видеоконтента. Защитная информация (бинарный QR-код) встраивается в дискретный спектр цифровых водяных знаков, который затем переводится в пространство в виде полутонового изображения, визуально напоминающего шум, которое затем встраивается в фазы синусоид, развивающихся во времени. В данной работе приведены эксперименты, анализирующие зависимость точности процедуры извлечения цифровых водяных знаков от объема встраиваемой информации, от качества. Также рассматривается возможность расположения QR-кода в разных областях дискретного спектра. Приведено экспериментальное доказательство работоспособности метода, а также его стойкости к сжатию с помощью кодека H.264. В заключение сравнивается эффективность использования предложенного метода в сравнении с исходным методом фазовых цифровых водяных знаков.

Бесплатно

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

1
...
42
43
44
45
46
47
48
...
В конец

Журнал