Методы и элементы компьютерной оптики. Рубрика в журнале - Компьютерная оптика
Статья научная
Данная работа посвящена практическому применению программной реализации метода согласованных синусоидальных мод для исследования микроструктурированных волноводов и модели слабонаправляющего волокна, с целью проверки его работоспособности и выявления ограничений на применении.
Бесплатно
Приближение сфероидальных волновых функций конечными рядами
Статья научная
Рассматривается приближение вытянутых сфероидальных функций конечными рядами и предлагается метод вычисления коэффициентов таких рядов. Приводится численный анализ выполнения свойства инвариантности вытянутых сфероидальных функций нулевого порядка к интегральному преобразованию с sinc-ядром на симметричном ограниченном интервале
Бесплатно
Программное обеспечение для итерационного расчета и исследования ДОЭ
Статья научная
Описано программное обеспечение для персонального компьютера, предназначенное для итерационного расчета, моделирования и исследования дифракционных оптических элементов. Приведены результаты вычислительных и натурных экспериментов по исследованию оптических элементов, рассчитанных с помощью описанного программного обеспечения.
Бесплатно
Разложение когерентного поля по ортогональному базису
Статья научная
Показывается возможность получения оптическим методом комплексных коэффициентов разложения когерентного светового поля по произвольному базису ортогональных функций, для чего требуется пропустить поле через некий пространственный фильтр и измерить интенсивность света в определенных точках частотной плоскости.
Бесплатно
Растровые дифракционно-апертурные маски для коррекции недостатков зрения
Статья научная
Сообщается о разработке растровых дифракционно-апертурных очков. Приводятся зависимости диаметра отверстий от степени аметропии глаза и расстояния между отверстиями - от диаметра зрачка. Рассматриваются возможности и преимущества применения лазерных технологий для изготовления растровых дифракционно-апертурных очков. Обсуждаются результаты экспериментов с моделью глаза: различные режимы функционирования очков, области применения, механизмы улучшения зрения.
Бесплатно
Расчет ДОЭ для анализа модового состава излучения в режиме реального времени
Статья научная
Анализ амплитудно-фазовых характеристик лазерного пучка в режиме реального времени является актуальной задачей для экспериментальной физики и большого числа практических приложений лазеров, например, лазерной обработки материалов. Задача анализа амплитудно-фазовой структуры пучка может быть интерпретирована как задача анализа модового состава, если под этим понимать как анализ индивидуальных модовых мощностей, так и межмодовых фазовых сдвигов. Данная статья посвящена решению этой задачи с помощью специального дифракционного оптического элемента (ДОЭ) - МОДАНА, согласованного с группой мод лазерного излучения. Такой оптический элемент, например, может быть реализован в виде микрорельефа, нанесенного непосредственно на оптический материал выходного окна лазера. Приведены результаты вычислительного эксперимента, подтверждающие перспективность такого подхода.
Бесплатно
Расчет бинарных дифракционных решеток с клином травления
Статья научная
Исследована работа бинарных дифракционных решеток при наличии клина травления. Рассчитаны интенсивности дифракционных порядков в зависимости от величины и вида клина травления. Проведена оптимизация дифракционного микрорельефа с учетом клина травления.
Бесплатно
Расчет бинарных диэлектрических решеток и одномерных ДОЭ в рамках электромагнитной теории
Статья научная
Разработан градиентный метод расчета диэлектрических бинарных решеток. Метод основан на использовании для решения прямой задачи точного дифференциального метода. Получены аналитические матричные представления для градиента функции невязки. Приведены примеры расчета решеток для формирования 5-11 порядков с равной интенсивностью и однопорядковых решеток, концентрирующих излучение в -1-ом или -1ом порядке. Рассмотрена возможность использования однопорядковых решеток для расчета более сложных фокусирующих ДОЭ. Приведены примера расчета высокоэффективных бинарных линз, основанные на замене зон линзы однопорядковыми решетками.
Бесплатно
Расчет векторных мод оптического волновода
Статья научная
В работе рассмотрен метод расчета собственных электромагнитных мод волноводов, основанный на методе согласованных синусоидальных мод. Соответствующее программное обеспечение, разработанное в среде MathLab, применено для расчета мод слабонаправляющего волокна со ступенчатым профилем показателя преломления.
Бесплатно
Расчет дифракционных оптических элементов для разделения фокусировки излучения различных длин волн
Статья
Бесплатно
Расчет и измерение поля дифракции плоской электромагнитной волны внутри и снаружи микро-шара
Статья научная
На основе теории Ми произведен расчет векторов напряженности, интенсивности и вектора Умова-Пойнтинга для электромагнитного поля, которое образуется в результате дифракции плоской линейно-поляризованной монохроматической волны на диэлектрическом микрошаре, радиус которого составляет несколько длин волн. С помощью микроскопа и телекамеры произведены также измерения распределений интенсивности света на разных плоскостях вблизи полистиролового шарика диаметром 5 микрон, при дифракции на нем пучка света гелий-неонового лазера. Расчетные и экспериментальные картины дифракции качественно согласуются.
Бесплатно
Расчет и исследование цветоделительных дифракционных решеток
Статья научная
Исследована работа цветоделительных дифракционных решеток в рамках строгой электромагнитной теории. Рассчитаны интенсивности дифракционных порядков в зависимости от величины периода. Оценены границы применимости скалярного приближения и приближения геометрической оптики, используемых при расчете микрорельефа оптических элементов такого типа. Проведен расчет цветоделительных решеток в рамках строгой теории с использованием градиентного метода. Оценена степень оптимальности решений, получаемых в рамках скалярной теории.
Бесплатно
Расчет комбинированных оптических головок для чтения и записи цифровых дисков нескольких форматов
Статья научная
Представлена псевдолучевая методика получения исходных решений при проектировании оптических головок записи и считывания информации с цифровых дисков нескольких форматов. Ее эффективность продемонстрирована на примере расчета оптической системы, предназначенной для записи и считывания информации с цифровых дисков CD и DVD форматов.
Бесплатно
Расчет силы давления непараксиального гауссова пучка на однородный цилиндр с круглым сечением
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
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 склеенных двух- и трехлинзовых радиально-градиентных оптических систем
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
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
