Дифракционная оптика, оптические технологии. Рубрика в журнале - Компьютерная оптика
Статья научная
Для формирования наноразмерных пористых структур твердокристаллических материалов предлагается использовать метод сублимации более легко испаряющегося компонента сплава типа твердый раствор в сочетании с воздействием лазерным излучением с целенаправленно изменяемым пространственным распределением мощности. Придание обрабатываемым материалам требуемых физико-механических свойств осуществляется лазерной обработкой с использованием фокусаторов излучения. Проведен расчет распределения интенсивности излучения, формируемого фокусатором для лазерной обработки, позволяющей при последующем нагреве материала в безокислительной среде увеличить концентрацию пор и более равномерно распределить их в объеме.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены проблемы, которые возникают у разработчиков распознающих оптико-электронных систем, и апробированные методы их решения. Отмечены основные достижения в этой предметной области. На основании обобщения опыта синтеза лазерных локационных систем, обеспечивающих автоматическое распознавание объектов, сделан вывод о принципиальной возможности создания таких систем и общих правилах их синтеза.
Бесплатно
Программное обеспечение для устройства контроля чистоты и шероховатости оптических подложек
Статья научная
В работе описывается программное обеспечение, разработанное для устройства экспресс-контроля шероховатости и чистоты поверхности оптических подложек, позволяющее автоматизировать процесс измерений. Приводится описание общей схемы проведения исследований, решаются задачи организации хранения и обработки данных в системе.
Бесплатно
Продольная когерентность оптического поля протяженного пространственно некогерентного источника
Статья научная
Рассматривается продольная когерентность оптического поля протяженного пространственно некогерентного источника света в зависимости от ширины частотного и углового спектров этого поля. Получены выражения для функции и длины продольной когерентности оптического поля в зависимости от ширины частотного и ширины углового спектров поля. Обсуждается конкурирующее влияние углового и частотного спектров поля на его продольную когерентность. Выполнены экспериментальные исследования с использованием сканирующего интерферометра Майкельсона продольного сдвига, подтверждающие теоретические результаты.
Бесплатно
Продольный профиль люминесцентных треков, индуцированных лазерными филаментами в кристалле LiF
Статья научная
Филаментация фемтосекундных лазерных импульсов в кристалле фторида лития LiF приводит к формированию люминесцентных треков из центров окраски, таких как F2- и F+3- центры. Формирование треков применяется для создания оптических микроструктур в объеме кристалла, например, микроволноводов. При многоимпульсном облучении наблюдается увеличение длины треков. В данной теоретической работе при помощи численного моделирования показано, что нелинейность зависимости наблюдаемой интенсивности люминесценции центров окраски от их концентрации играет роль в видимом удлинении треков, наряду с другими известными механизмами.
Бесплатно
Проектирование неполяризующих интерференционных систем
Статья научная
Представлены методики построения конструкций интерференционных систем, которые обеспечивают малое расхождение между спектральными характеристиками энергетического коэффициента отражения (пропускания) для s- и р-поляризаций. Разработанные на основании этих методик системы состоят из слоёв, толщины которых кратны четверти длины волны. В зависимости от используемой методики построения количество пленкообразующих материалов, используемых для формирования входящих в состав интерференционных систем слоёв, может колебаться от двух до четырёх. Анализ спектральных характеристик полученных конструкций показал, что в рассматриваемом диапазоне спектра расхождение между интегральными характеристиками для s- и р-поляризаций меньше 2 %.
Бесплатно
Просветление поверхности диэлектрика наночастицами серебра
Статья научная
Показана возможность просветления поверхности непоглощающего диэлектрика с помощью гетерогенного композита с наночастицами серебра несферической формы. Представленные результаты теоретического анализа отвечают случаю, когда серебряные наночастицы внедрены непосредственно в просветляемый материал на субволновую глубину.
Бесплатно
Статья научная
Предложена простая модификация разработанной ранее оптической системы для генерации поляризационно-неоднородного лазерного излучения, основанная на применении ДОЭ с несущей частотой. Уменьшение габаритов и веса оптической системы, снижение потерь световой энергии, а также уменьшение числа согласуемых параметров и упрощение настройки достигнуто за счёт исключения из оптической схемы линз. Полностью сохраняются все функции предыдущей версии системы, а именно: универсальность и простота перестройки на разные типы поляризаций. Проведённые эксперименты показали улучшение качества формирования пучков.
Бесплатно
Статья научная
В работе предложен метод формирования полых световых пучков, распределение интенсивности которых в поперечном сечении имеет форму простейших геометрических фигур. В основе метода лежит использование интерференции двух соосных пучков Бесселя. Данные пучки обладают бездифракционными свойствами и могут быть использованы в качестве световых ловушек для контролируемого манипулирования несферическими микрообъектами.
Бесплатно
Простой способ эффективного формирования различных бездифракционных лазерных пучков
Статья научная
Предложен простой в реализации энергетически эффективный способ формирования различных бездифракционных лазерных пучков, основанный на диафрагмировании вихревого кольцевого пространственного спектра, созданного фазовым дифракционным оптическим элементом или пространственным модулятором света.
Бесплатно
Статья научная
Изучены пространственные характеристики вырожденного четырёхволнового преобразователя излучения в жидкости, содержащей наночастицы, в схеме с попутными волнами накачки. Показано, что условие фазового синхронизма определяет общий вид модуля пространственного спектра объектной волны, а наличие явления электрострикции и эффекта Дюфура - возникновение в модуле пространственного спектра провалов, положения которых соответствуют направлениям распространения волн накачки. Получены зависимости характеристик провала от параметров волн накачки.
Бесплатно
Статья научная
На основе уравнений Максвелла-Блоха проведено численное моделирование пространственно-временной динамики поперечного профиля оптического поля в лазере с отстройкой частоты. Показано, что при определённых значениях лазерных параметров наблюдаются автоволны, распространяющиеся поперёк апертуры. Также показано, что в исследуемой системе наблюдается переход к пространственно-временному хаосу через каскад бифуркаций удвоения тора.
Бесплатно
Пространственно-временные неустойчивости в широкоапертурных лазерах
Статья научная
Работа посвящена теоретическому исследованию пространственно-временной динамики широкоапертурных лазеров. Проведён анализ устойчивости пространственно однородного режима генерации. Показано, что в таких лазерах реализуется волновая неустойчивость, построена бифуркационная диаграмма. Проведено численное моделирование пространственно-временной динамики лазера, подтвердившее выводы линейного анализа. На нелинейной стадии развития возмущения наблюдаются переключения между различными пространственными модами.
Бесплатно
Статья научная
Для квазивырожденного четырёхволнового преобразователя излучения в прозрачной двухкомпонентной среде с учётом электрострикции и эффекта Дюфура проведён анализ пространственно-временной структуры объектной волны. С течением времени ширина полосы наиболее эффективно преобразуемых пространственных частот увеличивается. Для установившегося пространственного спектра объектной волны показано смещение положения максимума спектра в область низких пространственных частот и уменьшение ширины полосы наиболее эффективно преобразуемых частот с ростом отклонения от единицы отношения волновых чисел волн накачки.
Бесплатно
Статья научная
Для четырёхволнового преобразователя излучения в оптически прозрачной среде проведён анализ динамики пространственного спектра объектной волны. Показано, что такой четырёхволновой преобразователь излучения осуществляет фильтрацию высоких пространственных частот. С течением времени ширина полосы пространственных частот, вырезаемая четырёхволновым преобразователем излучения, уменьшается, выходя на установившееся значение.
Бесплатно
Статья научная
Проведён теоретический анализ динамики пространственного спектра объектной волны при вырожденном четырёхволновом взаимодействии в прозрачном растворе наночастиц в классической схеме со встречными волнами накачки. Показано, что при распространении волн накачки ортогонально силе тяжести в модуле пространственного спектра объектной волны возникает провал, полуширина которого с течением времени немонотонно уменьшается, а с ростом радиуса наночастиц увеличивается в направлении силы тяжести. Существует оптимальное время, за которое полуширина провала в направлении силы тяжести достигает наименьшего значения. Это время монотонно убывает с ростом радиуса наночастиц, а также с уменьшением толщины раствора.
Бесплатно
Пространственное интегрирование оптических пучков с использованием многослойных брэгговских структур
Статья научная
Рассмотрена дифракция двумерного оптического пучка на многослойной брэгговской структуре. Показано, что брэгговская решётка с дефектом позволяет выполнить операцию пространственного интегрирования двумерного профиля падающего пучка с центральной пространственной частотой, близкой к константе распространения квазиволноводной моды дефектного слоя. Пространственное интегрирование осуществляется в пропускании с экспоненциальной весовой функцией, скорость затухания которой определяется величиной добротности резонанса. Результаты электромагнитного моделирования показывают хорошее соответствие численных результатов приведённому теоретическому описанию.
Бесплатно
Статья научная
С использованием функции временного отклика, функции размытия точки проанализированы пространственные и временные характеристики вырожденного четырехволнового преобразователя в многомодовом волноводе с резонансной нелинейностью. Для четырехволнового преобразователя при условии одномодовых с равными номерами мод волнами накачки получены зависимости ширины временного отклика от номера моды объектной волны, интенсивности первой волны накачки, длины волновода. Показано, что наибольший вклад в амплитуду объектной волны обусловлен модой волновода, номер которой совпадает с номерами мод одномодовых волн накачки. Для стационарного режима учет пространственной структуры гауссовой волны накачки приводит с уменьшением ширины пучка накачки к монотонному уменьшению с последующим выходом на постоянное значение полуширины модуля функции размытия точки. При одномодовых волнах накачки с равными номерами мод с увеличением номера моды волн накачки наблюдается перераспределение энергии, сосредоточенной в побочных максимумах изображения точечного сигнала, улучшение качества обращения волнового фронта.
Бесплатно
Пространственный спектр (дифракционное гало) Фурье-спеклограммы рассеивающего объекта
Статья научная
Представлена феноменологическая теория пространственного спектра (дифракционного гало) фурье-спеклограммы рассеивающего объекта. Показано, что распределение средней интенсивности поля в дифракционном гало определяется функцией автокорреляции распределения средней интенсивности по поверхности объекта, включая влияние формы апертуры объекта. Результаты натурных экспериментов и численного моделирования подтверждают справедливость предложенной теории формирования дифракционного гало.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается эффект уменьшения модуля пространственного спектра сигнала когерентности на высоких пространственных частотах при оптической дефокусировке изображения объекта в цифровой голографической микроскопии на пропускание с квазимонохроматическим частично пространственно когерентным освещением. Представлено теоретическое описание эффекта и результаты численного моделирования его проявления для точечного рассеивающего объекта. Проведено экспериментальное исследование эффекта в лазерном частично пространственно когерентном излучении, формируемом с использованием движущегося рассеивателя, для объекта в виде слоя квазиточечных рассеивателей. Представлено сравнение результатов эксперимента с результатами численного моделирования, выполненного на основании теории, и показана высокая степень сходства экспериментальных результатов с теоретическими.
Бесплатно
