Проведен расчёт и моделирование интерференционного поляризатора для формирования радиально-поляризованного излучения. Метод основан на преобразовании конических волновых фронтов при прохождении через интерференционный поляризатор. Многослойное оптическое покрытие может наноситься и на поверхность аксикона. Показано, что таким путём удаётся как существенно уменьшить рабочий угол падения, так и добиться практически значимых степеней поляризации сформированного пучка при существенно меньших потерях энергии.

Бесплатно

Расчёт энергетического спектра сложных низкоразмерных гетероструктур в присутствии электрического поля

Хонина Светлана Николаевна, Волотовский Сергей Геннадьевич, Харитонов Сергей Иванович, Казанский Николай Львович

Статья научная

Разработан и программно реализован алгоритм решения стационарного уравнения Шрёдингера для сложного кусочно-постоянного потенциала при наличии электрического поля. Алгоритм основан на последовательной сшивке решений в виде функций Эйри на границах зон без повышения ранга матрицы более двух, что позволяет получить характеристическое уравнение в удобной для поиска корней форме. Разработанный алгоритм позволяет получать корректные решения при значениях приложенного электрического поля, превышающих величину основного энергетического уровня, т.е. в условиях, когда не применим метод возмущений.

Бесплатно

Расчёт, изготовление и исследование субволнового аксикона для поляризационного преобразования излучения терагерцового диапазона

Хонина Светлана Николаевна, Тукмаков Константин Николаевич, Дегтярев Сергей Александрович, Решетников Антон Сергеевич, Павельев Владимир Сергеевич, Князев Борис Александрович, Чопорова Юлия Юрьевна

Статья научная

Рассчитан, изготовлен и исследован методами численного и натурного экспериментов субволновый аксикон для преобразования линейно-поляризованного излучения терагерцового диапазона в цилиндрически поляризованный пучок. В ходе экспериментов, поставленных на рабочей станции Новосибирского лазера на свободных электронах, показана эффективность созданного кремниевого элемента для выполнения поляризационного преобразования.

Бесплатно

Расщепление резонансных линий изогнутого волоконно-оптического резонатора Фабри–Перо

А.В. Дышлюк, У.А. Ерюшева, О.Б. Витрик

Статья

В работе численно и экспериментально исследовано расщепление резонансных линий резонатора Фабри–Перо, образованного участком стандартного изогнутого одномодового волоконного световода с металлизированными торцами. Показано, что данное расщепление аналогично по своей природе расщеплению Аутлера–Таунса и возникает в результате сильной связи между фундаментальной модой сердцевины и оболочечными модами шепчущей галереи изогнутого световода. Продемонстрировано влияние основных параметров изогнутого резонатора на расщепление его резонансных линий в спектрах отражения и пропускания. Обозначены перспективы практического применения исследованных эффектов в области прецизионной оптической рефрактометрии, а также направления дальнейших исследований.

Бесплатно

Реализация алгоритма определения пространственных координат и угловой ориентации объекта по реперным точкам, использующего информацию от одной камеры

Кудинов Игорь Алексеевич, Павлов Олег Вячеславович, Холопов Иван Сергеевич

Статья научная

Рассмотрен алгоритм определения пространственной ориентации объекта с размещёнными на его поверхности реперными излучателями с использованием одной откалиброванной видеокамеры. Алгоритм основан на последовательном решении задачи perspective-four-point и уточнении пространственных координат реперов с применением метода оптимизации Левенберга - Марквардта. Показано, что при нахождении в поле зрения камеры четырёх реперов с априорно известными расстояниями между ними, измеренными с погрешностью не более 0,15 мм, возможно определение угловой ориентации объекта в реальном масштабе времени с погрешностью не более 20 угловых минут.

Бесплатно

Реализация алгоритма формирования цветного изображения по сигналам монохромных видеодатчиков видимого и длинноволнового инфракрасного диапазонов в цветовом пространстве YCBCR

Холопов Иван Сергеевич

Статья научная

Приведён упрощённый алгоритм комплексирования полутоновых телевизионных и тепловизионных изображений в псевдоцветах (ложных цветах) в декоррелированном цветовом пространстве YCbCr с последующим приведением гаммы цветов результата к условиям дневного освещения с использованием алгоритма «переноса» цвета, обеспечивающего одинаковую светлоту полутонового и цветного комплексированных изображений. Показано, что при распараллеливании вычислений на видеокарте данный алгоритм выполняет в реальном масштабе времени комплексирование видеоизображений с размером кадра до 1024×768 пикселей и частотой кадров 30 Гц.

Бесплатно

Реализация быстрого алгоритма преобразования Кирхгофа на примере бесселевых пучков

Балалаев С.А., Хонина С.Н.

Статья научная

В данной статье рассматриваются высокоэффективные алгоритмы непараксиального вычисления комплексного поля лазерного пучка на различных расстояниях от источника. Проводится сравнительный анализ ранее используемых и вновь разработанных алгоритмов. Несмотря на общность применения разработанных алгоритмов, их эффективность достигается при соблюдении некоторых условий. Приведены характеристики точности и скорости алгоритмов, полученные при их применении в конкретных задачах.

Бесплатно

Реализация параллельных вычислений при разностном решении задачи распространения излучения в трехмерном оптическом элементе

Головашкин Д.Л., Сойфер В.А.

Статья

Бесплатно

Реализация простой графической системы

Андреев И.В., Мартынов А.Э.

Статья научная

Описывается реализация простой графической системы на языке Модула-2. Система предназначается для использования в области автоматизации эксперимента. Основными отличительными чертами системы являются независимость от графического устройства, простота и возможность расширения. Приводится текст модуля определений графической системы на языке Модула-2.

Бесплатно

Реализация разностного решения уравнений Максвелла на графических процессорах методом пирамид

Малышева Светлана Александровна, Головашкин Димитрий Львович

Статья научная

Работа посвящена развитию метода пирамид в приложении к решению системы уравнений Максвелла во временной области посредством конечных разностей (FDTD) и его реализации на графическом процессоре. Применение этого метода позволяет снизить влияние ограниченного объема памяти графического вычислительного устройства на длительность расчётов, существенное для FDTD.

Бесплатно

Реализация рекурсивного цифрового фильтра на основе штрафного p-сплайна

Кочегурова Елена Алексеевна, У Даньни

Статья научная

В работе показана возможность проектирования рекурсивного цифрового фильтра с использованием штрафного P-сплайна. Аналитически получены и исследованы частотные и временные характеристики сплайн-фильтра для данных, поступающих в режиме реального времени. Исследовано влияние параметров штрафного P-сплайна на показатели эффективности интерпретации входной измерительной информации. Закономерности, полученные в процессе частотного анализа сплайн-фильтра, подтверждены примером восстановления доплеровской функции.

Бесплатно

Реверсивный стеганографический метод сокрытия информации, основанный на интерполяции изображений

Нагиева Абабил Фахраддин Гызы, Вердиев Сакит Гамбай Оглы

Статья научная

Обмен информацией посредством открытых компьютерных и коммуникационных сетей подвержен вероятному перехвату передаваемой информации третьей стороной. Для предотвращения этого разработаны и применяются различные методы защиты информации. В настоящей работе поставлена и решена задача разработки нового стенографического реверсивного метода сокрытия информации, основанного на интерполяции изображения. Разработанный алгоритм обладает более высоким объёмом внедряемой секретной информации при одновременном сохранении высокого визуального качества изображения со встроенной информацией. Результаты экспериментальных исследований, приведённые в статье, подтверждают вышесказанное.

Бесплатно

Резонансная аппроксимация спектров брэгговской структуры с дефектным слоем

Досколович Леонид Леонидович, Головастиков Никита Владимирович, Быков Дмитрий Александрович, Харитонов Сергей Иванович

Статья научная

Получена резонансная аппроксимация коэффициентов отражения и пропускания брэгговской решётки с дефектом как функция частоты и тангенциальных компонент волнового вектора падающего излучения. Представленные результаты строгого моделирования полностью подтверждают предложенное теоретическое описание.

Бесплатно

Резонансная острая фокусировка света диэлектрическим цилиндром с квадратным сечением и кубом

Козлов Дмитрий Андреевич, Козлова Елена Сергеевна, Котляр Виктор Викторович

Статья научная

В работе численно продемонстрирована возможность резонансного возбуждения мод, аналогичных модам шепчущей галереи, в однородном диэлектрическом цилиндре с квадратным сечением при освещении плоской волной, падающей перпендикулярно оси цилиндра. Показано, что при резонансной фокусировке монохроматического света цилиндром с квадратным сечением наблюдается уменьшение поперечных размеров области максимальной интенсивности по сравнению с нерезонансной фокусировкой. Аналогичный результат был получен для куба на подложке из диэлектрика: показано, что можно добиться уменьшения размеров области максимальной интенсивности путём изменения размера куба.

Бесплатно

Резонансная система оптоэлектронного автогенератора на основе проходного планарного оптического дискового микрорезонатора

Задорин Анатолий Семенович, Лукина Анна Андреевна

Статья научная

Отмечается, что наилучшие технические характеристики микроволновых оптоэлектронных автогенераторов достигаются в схемах с использованием высокодобротных оптических микрорезонаторов, работающих в режиме резонанса бегущей волны. Рассмотрена возможность использования для этой цели планарных дисковых оптических микрорезонаторов, возбуждаемых фундаментальными модами шепчущей галереи. Исследованы элементы связи для таких резонаторов, построенные на основе планарных оптических волноводов, расположенных над поверхностью дискового резонатора в области, ограниченной внешней и внутренней каустиками моды шепчущей галереи. Предложены модели данного устройства. Приведены соответствующие расчётные данные.

Бесплатно

Резонансная фокусировка лазерного света однородным диэлектрическим микроцилиндром

Козлов Дмитрий Андреевич, Котляр Виктор Викторович

Статья научная

В работе численно показано, что из аналитического решения задачи дифракции монохроматического непараксиального Гауссова пучка с ТЕ-поляризацией на однородном диэлектрическом (полиэстер) цилиндре при радиусах цилиндра, сравнимых с длиной волны света, можно получить фокусное пятно вне цилиндра, размер которого в 2 раза меньше дифракционного предела. Хотя радиус диэлектрического цилиндра больше длины волны всего в два раза, интенсивность в фокусе в 48 раз больше максимальной интенсивности падающего Гауссова пучка. Если всего на 2 % изменить радиус цилиндра от резонансного (для данной длины волны), то фокус увеличится в 1,5 раза, а интенсивность в фокусе будет всего в 12 раз больше интенсивности падающего света. Полученное решение соответствует росту коэффициента при функции Бесселя 18-го порядка в разложении решения для амплитуды напряжённости электрического поля в ряд по функциям Бесселя.

Бесплатно

Резонансные дифракционные решётки для дифференцирования оптических импульсов в отражении

Головастиков Никита Владимирович, Быков Дмитрий Александрович, Досколович Леонид Леонидович, Сойфер Виктор Александрович

Статья научная

Рассмотрено дифференцирование оптических импульсов при отражении с помощью резонансных дифракционных решёток. Показано, что для дифференцирования при отражении следует использовать субволновые диэлектрические решётки с плоскостью симметрии, параллельной плоскости решётки. Предложен критерий оптимизации для расчёта параметров дифференцирующей решётки. Приведены результаты расчёта решёток для дифференцирования пикосекундных импульсов при отражении, обеспечивающих различные соотношения между точностью дифференцирования и энергией отражённого импульса

Бесплатно

Резонансные дифракционные решётки для дифференцирования оптических импульсов в пропускании и отражении

Статья научная

Рассмотрено прохождение оптического импульса через дифракционную решётку, имеющую резонанс в окрестности центральной длины волны импульса. Показано, что при определённых условиях огибающие как отражённого, так и прошедшего импульсов могут представлять собой производную огибающей падающего импульса. На основе резонансного представления для спектров отражения и пропускания проведено сравнение энергетической эффективности и точности дифференцирования при отражении и в пропускании. В рамках электромагнитной теории рассчитаны резонансные дифракционные решётки, позволяющие дифференцировать оптические импульсы пикосекундной длительности в отражении и пропускании.

Бесплатно

Резонансные магнитооптические эффекты в дифракционных решетках с намагниченным слоем

Досколович Л.Л., Безус E.A., Быков Д.А., Белотелов В.И., Звездин А.К.

Статья научная

Рассмотрены магнитооптические эффекты, возникающие при прохождении электромагнитной волны через двух- и трехслойные структуры, состоящие из двумерной золотой дифракционной решетки и намагниченного диэлектрического слоя. На основе строгого решения задачи дифракции света на структурах показано, что они обладают резонансами угла Фарадея и коэффициента пропускания. Предложено объяснение возникающих эффектов, связанное с волноводным распространением излучения в намагниченном слое.

Бесплатно

Резонансные фотонно-кристаллические структуры с дифракционной решёткой для измерения показателя преломления среды

Кадомина Елена Андреевна, Безус Евгений Анатольевич, Досколович Леонид Леонидович

Статья научная

Предложена и численно исследована новая планарная конфигурация оптического датчика показателя преломления среды на основе эффекта возбуждения блоховских поверхностных волн, включающая дифракционную решётку и фотонный кристалл. Проведено сравнение исследуемой структуры с датчиком на основе схемы Кретчмана при двух изменяемых параметрах: угле падения и длине падающей волны. Результаты работы могут найти применение при создании новых датчиков параметров среды, интегрированных на чипе, а также спектральных фильтров.

Бесплатно

1
...
92
93
94
95
96
97
98
...
В конец

Журнал