С использованием ранее разработанного оптимизационного метода [Byzov EV, Kravchenko SV, Moiseev MA, Bezus EA, Doskolovich LL. Optimization method for designing double-surface refractive optical elements for an extended light source. Opt Express 2020; 28(17): 24431-24443. DOI: 10.1364/OE.400609] для протяженного источника излучения рассчитан компактный преломляющий оптический элемент (отношение высоты элемента к размеру источника излучения - 1,55), обеспечивающий формирование равномерного распределения освещенности в смещенной прямоугольной области. Продемонстрировано применение оптимизационного метода в задаче расчета так называемых TIR-элементов, имеющих рабочую поверхность, на которой происходит полное внутреннее отражение лучей. Для протяженного источника излучения рассчитаны компактные TIR-элементы с выходной поверхностью свободной формы, формирующие равномерные распределения освещенности в прямоугольной области. Результаты работы перспективны для применения при решении широкого класса задач расчета компактных оптических элементов для светоизлучающих диодов.

Бесплатно

Расчет осесимметричного оптического элемента для формирования заданных распределения освещённости и волнового фронта

Досколович Леонид Леонидович, Андреева Ксения Валерьевна, Быков Дмитрий Александрович

Статья научная

Рассмотрена задача расчёта осесимметричного преломляющего оптического элемента, преобразующего заданный падающий пучок в выходной пучок с заданным распределением освещённости и заданным волновым фронтом. Волновой фронт выходного пучка определяется через функцию эйконала, заданную в некоторой плоскости за оптическим элементом. Расчёт поверхностей оптического элемента сведён к решению двух обыкновенных дифференциальных уравнений, разрешённых относительно производной. В качестве примеров рассчитаны оптические элементы, преобразующие сферический пучок от точечного ламбертовского источника в пучок с постоянной освещённостью и плоским волновым фронтом, а также в пучок с постоянной освещённостью и функцией эйконала, обеспечивающей фокусировку в отрезок оптической оси.

Бесплатно

Расчет отражателя, формирующего радиально-симметричную диаграмму направленности

Дмитриев А.Ю., Харитонов С.И., Дюндик В.К.

Статья научная

Представлен итерационный метод расчета радиально-симметричного зеркала по заданной диаграмме направленности при точечном источнике света. Рассмотрен алгоритм трассировки лучей с учетом многократных отражений.

Бесплатно

Расчет параллельных КИХ-фильтров для некоторых задач обработки сигналов и изображений

Сергеев В.В., Фролова Л.Г.

Статья научная

Рассматривается класс цифровых фильтров с конечной импульсной характеристикой и параллельно-рекурсивной реализацией звеньев. Приводится общая схема расчета этих фильтров и проводится расчет для различных задач обработки изображений: аппроксимация импульсной и частотной характеристик, восстановление сигналов, обнаружение объектов.

Бесплатно

Расчет периодических структур для равномерного вывода света из планарного тонкого волновода

Котляр Виктор Викторович, Налимов Антон Геннадьевич

Статья научная

Рассмотрен метод решения задачи вывода света из подсветки ЖК дисплея, работающей от одного светодиода, в приближении тонкого волновода. Внимание уделено двум способам расчета: с кусочно-постоянной плотностью расположения микроструктур на волноводе и расчетным положением каждой микроструктуры. Результаты расчетов промоделированы методом трассировки лучей Монте-Карло.

Бесплатно

Расчет поля, формируемого геометрооптическими фокусаторами

Серафимович П.Г., Харитонов С.И.

Статья

Бесплатно

Расчет преломляющего оптического элемента для формирования заданного распределения освещенности при протяженном источнике излучения

Досколович Леонид Леонидович, Моисеев Михаил Александрович

Статья научная

Представлен метод расчета преломляющей поверхности, формирующей заданное распределение освещенности с большими угловыми размерами при протяженном источнике излучения. Метод основан на градиентной оптимизации преломляющей поверхности, представленной в виде бикубического сплайна в сферических координатах. Рассчитаны оптические элементы, формирующие равномерные распределения освещенности в эллиптической и прямоугольной областях. Энергетическая эффективность оптических элементов составляет более 73%, а неравномерность формируемого распределения освещенности - менее 7,5%. Отношение размера освещаемой области к расстоянию до источника составляет около 6,5, что более чем в два раза превосходит результаты, представленные в известных публикациях.

Бесплатно

Расчет преломляющего оптического элемента, формирующего диаграмму направленности в виде отрезка

Досколович Леонид Леонидович, Моисеев Михаил Александрович

Статья научная

Предложена конструкция преломляющего оптического элемента для формирования от компактного источника излучения диаграммы направленности в виде отрезка. Расчет поверхностей оптического элемента сведен к решению тривиальных задач с цилиндрической симметрией. Приведены результаты численного моделирования формируемых диаграмм направленности. Энергетическая эффективность оптических элементов составляет - 90 % при угловых размерах диаграмм направленности в 80-180°.

Бесплатно

Расчет пространственных мод оптических волноводов с неоднородным поперечным сечением методом согласованных синусоидальных мод

Котляр В.В., Шуюпова Я.О.

Статья научная

В данной работе предложено некоторое усовершенствование метода согласованных синусоидальных мод, основанное на применении матричной формы записи характеристического уравнения. Метод реализован с помощью программного пакета Matlab 6.0 и применен для анализа в рамках скалярной теории собственных мод волновода, выполненного в виде фотонного кристалла.

Бесплатно

Расчет радиально-симметричных преломляющих поверхностей с учетом френелевских потерь

Досколович Леонид Леонидович, Моисеев Михаил Александрович

Статья научная

Получена система дифференциальных уравнений для расчета радиально-симметричных оптических элементов с учетом френелевских потерь. Рассчитан оптический элемент для создания равномерно освещенного круга диаметром 90 мм на расстоянии 10 мм от источника и показана необходимость учета френелевских потерь.

Бесплатно

Расчет распределения интенсивности и концентрации энергии в дифракционном изображении точечного источника

Грейсух Г.И., Ежов Е.Г., Степанов С.А.

Статья научная

Приведена методика оценки качества изображения, формируемого оптической системой, при неустранённых аберрациях в ее зрачках. Оценка производится по интегральным характеристикам точечного изображения.

Бесплатно

Расчет рефлекторов для формирования диаграммы направленности в виде кривой

Досколович Л.Л., Bigliatti C.

Статья научная

Рассмотрен расчет рефлекторов для формирования диаграммы направленности (ДН) в виде кривой. Установлен тип лучевой структуры поля при формировании ДН в виде кривой. Расчет рефлектора для формирования ДН в виде отрезка сведен к задаче расчета цилиндрического профиля с заданной функции лучевого соответствия. Получено интегро-дифференциальное уравнение для решения обратной задачи формирования ДН в виде отрезка.

Бесплатно

Расчет силы взаимодействия светового пучка с микрочастицами произвольной формы

Скиданов Р.В.

Статья научная

Описан метод расчета сил действующих на микрочастицу в световом поле. Проведена проверка адекватности метода на основе сравнения с экспериментальными данными.

Бесплатно

Расчет силы давления непараксиального гауссова пучка на однородный цилиндр с круглым сечением

Котляр В.В., Налимов А.Г.

Статья научная

Рассмотрены силы, действующие со стороны на диэлектрический бесконечно протяженный цилиндр с произвольным и круглым сечением. Получены аналитические выражения для проекций вектора силы давления света на цилиндр с произвольным и круглым сечением. В частности, получены выражения для силы давления через коэффициенты разложения непараксиального гауссова пучка по цилиндрическим функциям. На численных примерах показан оптический «захват» цилиндра с круглым сечением двумя встречными или одним непараксиальным гауссовыми пучками.

Бесплатно

Расчет силы давления света на круглый диэлектрический цилиндр с использованием быстрого итеративного алгоритма и на основании аналитического решения

Котляр В.В., Налимов А.г, Личманов М.А.

Статья научная

Проведено сравнение аналитического решения дифракции непараксиального гауссова пучка на круглом цилиндре с быстрым итеративным алгоритмом расчета. Рассчитаны силы давления, оценена эффективность оптического захвата круглого диэлектрического цилиндра с помощью гауссова пучка с острой фокусировкой в двумерном случае.

Бесплатно

Расчет силы, действующей на сферический микрообъект в гипергеометрических пучках

Скиданов Р.В., Хонина С.Н., Морозов А.а, Котляр В.в

Статья научная

Проведен численный расчет сил действующих на сферический микрообъект в новом семействе параксиальных лазерных пучков. При распространении в однородном пространстве эти пучки сохраняют свою структуру с точностью до масштаба. Численно показано, что при сохранении азимутального номера моды и изменении радиального номера моды в несколько раз, сила, действующая на диэлектрический микрошар, диаметр которого меньше ширины яркого светового кольца моды, также изменится примерно в такое же число раз.

Бесплатно

Расчет склеенных двух- и трехлинзовых радиально-градиентных оптических систем

Степанов С.А., Ежов Е.Г., Грейсух Г.И.

Статья научная

Рассмотрены расчетные процедуры и проанализированы коррекционные возможности оптических систем, склеенных из двух или трёх элементов, выполненных из неоднородных материалов с радиальным распределением показателя преломления. Приведены схемы и конструктивные параметры систем, свободных от всех монохроматических аберраций третьего, а также третьего и пятого порядков. Представлены полевые характеристики, показывающие, что системы всех рассмотренных типов могут быть использованы в качестве высокоразрешающих объективов-монохроматов.

Бесплатно

Расчет скорости плазмохимического травления кварца

Волков А.В., Казанский Н.Л., Колпаков В.А.

Статья

Бесплатно

Расчет составного градиентного оптического элемента, формирующего заданное распределение интенсивности

Котляр В.В., Мелхин А.С.

Статья научная

Рассматриваются аналитические выражения для расчета в рамках геометрической оптики показателя преломления двухмерной среды, переводящей заданное амплитудно-фазовое распределение на входе в заданное амплитудно-фазовое распределение на выходе. Приведены примеры расчета составных ГОЭ для формирования некоторых заданных распределений интенсивности.

Бесплатно

Расчет спектральных ДОЭ

Досколович Л.Л., Петрова О.И.

Статья научная

Разработан метод расчета спектральных фазовых дифракционных решеток для разделения трех длин волн по трем различным дифракционным порядкам. Метод применен к расчету двухволновых дифракционных оптических элементов, предназначенных для разделения и заданного преобразования двух спектральных компонент освещающего пучка.

Бесплатно

1
...
89
90
91
92
93
94
95
...
В конец

Журнал