Численные методы компьютерной оптики. Рубрика в журнале - Компьютерная оптика

ДОЭ для формирования диаграммы направленности в виде линии

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

Статья научная

Рассмотрен расчет дифракционных оптических элементов, предназначенных для формирования однопараметрических диаграмм направленности (ДН), в приближении геометрической оптики. Проанализирован тип лучевой структуры поля при формировании диаграммы направленности в виде линии и предложены криволинейные координаты для расчета функции эйконала. В криволинейных координатах получено новое более простое выражение для функции эйконала. Приведены примеры расчета функции эйконала для формирования ДН в виде отрезка и дуги окружности.

Бесплатно

Двухволновое приближение при дифракции света на бинарной диэлектрической решетке

Пожарский Д.С., Котляр В.В.

Статья

Бесплатно

Дискретизация в эталонных модовых элементах компьютерной оптики

Голуб М.А.

Статья научная

Теоретически исследовано влияние дискретизации функции комплексного пропускания на работу оптических элементов, формирующих поперечно-модовый состав когерентного света. Построена модель дискретизации при синтезе оптических элементов методами компьютерной оптики при различных способах кодирования с несущей. Получены оценки энергетической эффективности оптических элементов при наличии дискретизации. Введены критерии точности формирования поперечно-модового состава излучения и найдена их связь с параметрами дискретизации и физическими параметрами светового пучка. Предложен алгоритм коррекции возмущений дискретизации при синтезе модовых оптических элементов на ЭВМ. Для мод Гаусса-Эрмита приведены аналитические выражения и числовые оценки энергетической эффективности и критериев точности формирования поперечно-модового состава.

Бесплатно

Дифракционная маска для трехмерного преобразования каустики

Завьялова М.А., Пальчикова И.Г.

Статья научная

Разработана и исследована дифракционная маска, позволяющая перераспределить энергию лазерного пучка к внешней поверхности каустики линзы. Представлены результаты математического моделирования распределения энергии вблизи фокуса, которые подтверждаются результатами экспериментального исследования каустики модулированной зонной пластинки, в структуре которой закодирована функция пропускания предлагаемой маски.

Бесплатно

Дифракционная оптика миллиметровых волн, выполненная на произвольной поверхности вращения, с всенаправленной зоной чувствительности

Минин И.В.

Статья

Бесплатно

Дифракционные и однородно-линзовые компенсаторы для коррекции аберраций градиентного эндоскопа

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

Статья научная

Приведены результаты исследования возможностей коррекции хроматических и монохроматических аберраций дистальной части жесткого эндоскопа, включающей градиентные объектив и транслятор. Показано, что в зависимости от дисперсионных свойств материала транслятора в качестве корректора хроматизма положения целесообразно использовать дифракционную или однородную линзу.

Бесплатно

Дифракционные объективы на параболических поверхностях

Минин О.В., Минин И.В.

Статья научная

Приведены результаты исследований светосильных дифракционных объективов, выполненных на параболических поверхностях. Для одно- и двухкомпонентных фокусирующих систем определены: частотные свойства, продольное и поперечное разрешения, число элементов изображения в кадре и поле зрения для существенно внеосевого положения точечного источника излучения.

Бесплатно

Дифракционные поправки при фокусировке лазерного излучения в отрезок

Голуб М.А., Досколович Л.Л., Сисакян И.Н., Сойфер В.А., Харитонов С.И.

Статья научная

Рассмотрен метод расчета фокусатора лазерного излучения в отрезок, основанный на дифракционной аппроксимации оператора распространения света, полученной из асимптотического разложения интеграла Кирхгофа в параксиальном приближении. Рассмотрен численный метод дифракционного расчета поля от фокусатора в отрезок. Приведены результаты численного расчета светового поля от фокусаторов пучков круглого сечения с постоянным и гауссовым распределением интенсивности.

Бесплатно

Дифракционный расчет фокусаторов в фокальные кривые в рамках электромагнитной теории

Харитонов С.И., Досколович Л.Л., Петрова O.И.

Статья научная

Рассмотрен расчет дифракционных оптических элементов для формирования фокальных кривых в рамках асимптотического подхода. В криволинейных координатах получено простое выражение для функции эйконала. Приведены расчеты поля от фокусаторов в кольцо и отрезок.

Бесплатно

Дифракция плоской электромагнитной волны на градиентном диэлектрическом цилиндре

Котляр В.В., Личманов М.А.

Статья научная

Разработан метод анализа дифракции плоской электромагнитной волны на градиентном диэлектрическом цилиндре, на основе которого рассчитаны картины дифракции на поперечных градиентных цилиндрических линзах: внутренней линзы Лунеберга, обобщенной линзы Лунеберга и линзы Итона-Липмана. На численных примерах показано, что данные линзы, зависимости показателя преломления которых от радиальной координаты получены в рамках геометрической (лучевой) оптики, выполняют функции фокусировки (для линз Лунеберга) и отражения (для линзы Итона-Липмана) даже в том случае, если радиус линзы равен длине волны света.

Бесплатно

Запись динамической голограммы на красителях (двухволновое приближение)

Ивахник В.В., Котляр М.В., Шильникова Е.В.

Статья

Бесплатно

Информативные свойства зонной пластины

Минин И.В., Минин О.В.

Статья научная

Приведены результаты исследований информативных свойств объектива на основе зонной пластины. Изучены: фокусирующие свойства при существенно внеосевом положении точечного источника излучения, число элементов изображения в плоском кадре и на поверхности наилучшей фокусировки, профиль этой поверхности. Определен рабочий спектральный диапазон зонной пластины, ее добротность.

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 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

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 голографических оптических элементов, фокусирующих в двумерную прямоугольную область

Досколович Л.Л., Казанский Н.Л.

Статья научная

Рассмотрен метод расчета голографического оптического элемента, фокусирующего в прямоугольную область. В вычислительном эксперименте установлено, что синтезированный голографический элемент обеспечивает фокусировку в прямоугольник с размерами в несколько дифракционных пятен с энергетической эффективностью порядка 30% и низким среднеквадратичным отклонением интенсивности от постоянной величины.

Бесплатно

Исследование переотражения излучения в элементах поверхности

Сазонникова Н.А.

Статья научная

Разработана математическая модель, описывающая формирование пространственновременных характеристик отраженного лазерного сигнала на участках с дефектами поверхностного слоя в зависимости от вида повреждений. Введены безразмерные параметры процесса измерений при выявлении поверхностных повреждений, позволяющие установить энергетическое соответствие зондирующих сигналов геометрическим параметрам поверхностных дефектов и однозначно установить характер повреждений. Доказана необходимость сканирования поверхности при двух различных углах падения излучения.

Бесплатно

Исследование пространственно-временной структуры поля электромагнитного импульса с крутым фронтом при распространении в вакууме

Гладких А.В., Харитонов С.И.

Статья

Бесплатно

К расчету квантованных радиально-симметричных ДОЭ

Павельев В.С.

Статья научная

Данная работа посвящена применению известной генетической итерационной процедуры нахождения экстремума функции многих переменных к расчету квантованных ДОЭ, фокусирующих излучение в радиально-симметричные фокальные области

Бесплатно

Комплекс программ анализа дифракционных характеристик фокусаторов

Казанский Н.Л., Самолинова Е.Б.

Статья научная

Описывается комплекс программ анализа дифракционных характеристик фокусаторов, обеспечивающий расчет и исследование тонкой структуры светового поля в фокальной области элементов плоской оптики. Приводится математическая модель фокусаторов, на основе которой реализованы методы дифракционного расчета. Дается краткая характеристика программ и используемых методов. Представляются результаты расчетов с помощью разработанного программного обеспечения.

Бесплатно