Summaries of the Issue

ТЕОРИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

3
Представлен алгоритм вычислений качества изделия при использовании электронных таблиц Excel. Рассмотрен пример количественной оценки качества изделия и обработки числовых и текстовых данных.
7
В работе приводится описание экспериментального стенда для исследования чувствительности наводок. Рассматривается теоретическая возможность применения цифрового измерителя линейных перемещений с ценой единицы младшего разряда до 0.2 мкм.
10
  Рассмотрены дифракционные методы контроля пространственного положения и геометрических пара-метров объектов с использованием муара, который возникает при наложении частотных спектров объек-та. Рассмотрены два способа образования муара: умножением частотных спектров и вычитанием частот-ных спектров. Показано, что использование муара позволяет увеличить чувствительность измерений на порядок.
15
В работе исследуются варианты оптических схем установок для оценки качества микрообъективов по изображению точечной диафрагмы. Приводятся результаты пробных экспериментальных исследований микрообъктивов, проведенных на макетах этих установок. Обсуждаются алгоритмы получения количественных оценок по полученным результатам.
22
  В работе уточняется вид базового элемента оправы линзы в сборочной единице. Предлагается необходимый набор контролируемых погрешностей и их свойств для построения математической модели оптической сборочной единицы микрообъектива. Даются варианты указания этих погрешностей  в сборочных чертежах линз в оправах при их аттестации. Предлагается схема измерения контролируемых погрешностей в сборке.
27
  Рассмотрен аппаратурно-программный комплекс для автоматизированного контроля качества деталей и систем объективов. Синтез лазерной интерферометрии, аналоговой телевизионной обработки и интерпретации интерферограмм в реальном времени в сочетании с компьютерной автоматической расшиф-ровкой и всесторонней цифровой обработкой интерферограмм создают новые возможности универсальности и гибкости процесса контроля в соответствии с конкретными задачами реального производства.

ПРИКЛАДНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ОПТИКА

38
  Рассмотрены особенности контроля объектива микроскопа на интерферометре бокового сдвига, созданном на базе схемы Ронки[1]. В дополнение к уникальным возможностям интерферометра сдвига с дифракционной решеткой, нечувствительного к вибрациям и способного работать с применением источника белого света и выделением требуемых спектральных зон при контроле хроматизма, компьютеризация делает данный метод контроля одним из наиболее привлекательных благодаря простоте, экономичности и эффективности.
46
Показаны практические возможности применения методов исследования волновой аберрации, компьютерного моделирования и схематизации работы оптических систем при исследовании волновой аберрации глаза, создании его компьютерных моделей и оптического расчета фундус–камер, офтальмологических линз и зеркально-линзовых систем.
50
  Рассмотрена принципиальная оптическая схема объектива, включающего два концентрично расположенных сферических зеркала и компенсатор кривизны в виде апланатического мениска с увеличением 1×.  Предложена методика расчета на основе теории аберраций 3-го порядка. Для иллюстрации приведен числовой пример расчета светосильного зеркально-линзового объектива с плоским полем.
54
  Рассмотрена оптическая система, предназначенная для разделения лучей по участкам ИК спектра в приборах, которые работают одновременно в двух различных областях спектра с двумя отдельными приемниками. Подробно разработана оптическая система спектроделителя, расположенная в сходящемся пучке лучей в пространстве изображения объектива, которая состоит из наклонной плоскопараллельной пластины и компенсатора аберраций, вносимых ею.
59
  Рассмотрены концепции использования функции распределения излучения, дифрагированного на малом отверстии, в качестве источника информации при моделировании структуры ближнего поля. Разработан метод исследования и отображения дальнепольного распределения интенсивности средствами его изофотометрического анализа. Разработан и реализован метод компьютерного моделирования структуры ближнего поля в зоне дифрагирующего отверстия.

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ В ОПТИЧЕСКОМ ПРИБОРОСТРОЕНИИ

67
  Создан макет атомно-абсорбционного анализатора микроколичеств кадмия, свинца, меди и марганца.  Разработана конструкция электротермического атомизатора, позволившая провести измерения концентраций указанных элементов с пределами обнаружения, не уступающими литературным данным.
70
  Для измерения оптических параметров новых стеклокерамических материалов была использована известная методика амплитудно-фазовой эллипсометрии на приборе ЛЭФ-3М-1, модернизированная веб-камерой для наблюдения спекл-структур отраженного света. При спектроугловом мониторинге объектов исследования (ОИ) в поляризованном свете He-Ne лазера (633 нм) наблюдалось расщепление информационного луча на три оптически активных (no,e и их наложения) пучка, положение которых и гашение на экране визуализации как прибора, так и монитора ПК, сопряженного с веб-камерой, зависело от азимутов задающих и анализирующих поляризаторов прибора. Спектроугловое сканирование ОИ по методу Брюстера позволило оценить величину сдвига в показателях преломления материалов, модифицированных воздействием ультрафиолетового излучения(УФ), порядка Δn= 0,02. Решения обратной задачи эллипсометрии для чистой границы подтверждает это различие.
81
  В работе рассмотрены особенности применения макро- и микроскопических характеристик для описания поляризационных свойств неоднородных оптических систем в методе эллипсометрии лазерной техники и градиентной оптики. Изложен эллипсометрический метод определения инкремента показателя преломления по аксиальному сечению градана, основанный на применении двухканальных эллипсометров, в которых по одному из каналов измеряется разность фаз между двумя взаимно ортогональными составляющими отраженного светового пучка, а по второму – азимут линейной восстановленной поляризации.
88
  Изложены особенности появления позиционной и комбинационной неупорядоченности структуры кремнекислородной сетки в процессе синтеза кварцевого стекла и ее влияние на оптическую неоднородность по показателю преломления парофазного кварцевого стекла. На основе экспериментальных данных, полученных методами эллипсометрии, Оже–спектроскопии и спектрофотометрии, установлены корреляционные связи между физико-химическими свойствами поверхностного слоя плавленого и кристаллического кварца и потерями излучения на оптических элементах в ВУФ и УФ области спектра.
ГИДРОЛИЗНЫЙ МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ ВОЛНОВОДНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НА ФТОРСОДЕРЖАЩИХ СТЕКЛАХ Землянский В. С., Степанчук А. А., Khramtsovsky Igor Anatolievich, Пшеницын В. И., Сычев М. М., Туркбоев А. .
97
  В работе представлены результаты комплексного исследования оптических и физико-химических характеристик волноводных поверхностных слоев фторсодержащих силикатных стекол методами волноводной и Оже–спектроскопии. Рассмотрены основные закономерности их изменения в различных средах (вакууме, атмосфере воздуха) и при низкотемпературной термообработки стекла.
105
  В статье рассматриваются особенности психологического восприятия информации в системах неразрушающего контроля качества изделий основанных на визуальном восприятии объекта. Установленные факты предлагается учитывать при разработке подобного рода устройств с целью повышения достоверности информации об объекте.

ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА

109
  Теоретически и экспериментально исследованы кинетики люминесценции и процессы переноса энергии в кристаллах Na0.4Y0.6F2.2 (NYF), активированных эрбием, и кристаллов, соактивированных эрбием и иттербием. Методом модельного квантово-механического расчета рассчитаны микропараметры переноса энергии для кристаллов NYF:Er3+ и кристаллов NYF:Er3+,Yb3+. Определены пути релаксации возбуждения в исследованных кристаллах. В рамках известных теорий переноса энергии получены зависимости скоростей переноса от концентрации эрбия. На основании сопоставления полученных результатов с экспериментальными зависимостями установлены схемы переноса энергии и показано, что основным механизмом, ответственным за перенос энергии в исследованных кристаллах, является мультиполь-мультипольное электростатическое взаимодействие. Показана эффективность процессов up-конверсии, возникающих при высоких уровнях накачки излучением лазерных диодов, определены наиболее эффективные пути релаксации энергии возбуждения, ответственные за населенность возбужденных состояний эрбия при импульсном и стационарном ИК возбуждении, что позволяет определить условия для создания инверсной населенности на уровнях потенциальных лазерных переходов в кристаллеNYF:Er3+.
127
  С помощью метода двулучепреломления исследована фазовая модуляция света в слое нематического жидкого кристалла и влияние нанорельефа ориентирующей поверхности на порог S-эффекта Фредерикса, начальный угол наклона директора, величину фазовой задержки и динамику переориентации директора в электрическом поле.
136
140
  Показана возможность реализации в схеме Фурье-голографии с обращением волнового фронта в корреляционной плоскости сценария Фейгенбаума перехода к хаосу. Предложено применение реализуемой динамики в задаче реализации творческого мышления.

СПЕКТРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ И МАТЕРИАЛОВ ФОТОНИКИ

147
  Исследовано влияние структурного строения исходных окислообразующих веществ и технологии на оптические и кристаллизационные свойства аморфной двуокиси кремния (плавленый кварц) в условиях высоких температур.
ГЕНЕРАЦИЯ ВЫНУЖДЕННОГО ВУФ ИЗЛУЧЕНИЯ Герасимов Г. Н., Халлин Р. ., Крылов Б. Е., Арнесен А. .
152
157
В статье рассмотрены возможности применения источника возбуждения спектров – индуктивно связанной плазмы низкого давления – для определения молекулярного и элементного состава веществ. Исследования проводились методом эмиссионной спектрометрии. Получены и идентифицированы УВИ спектры молекулы SiF, а также атомарные спектры некоторых элементов в ВУФ области спектра.
ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ БАРЬЕРНЫХ РАЗРЯДОВ С ЦЕЛЬЮ ОПТИМИЗАЦИИ ЭКСИМЕРНЫХ ЛАМП Волкова Г. А., Зверева Г. Н., Автаева С. В., Кулумбаев Э. Б., Кайрыев Н. Ж., Скорняков А. В.
161
  В работе проведены экспериментальные и расчетные исследования барьерных разрядов в инертных газах. Измерены их токовые и излучательные характеристики, рассчитаны пространственно-временные распределения параметров разряда.
169
  В работе на основе метода ИК- спектроскопии диффузного отражения показана возможность количественного анализа колебательных состояний в нанокристаллическом углероде. Предложена формула, полученная на основе соотношения Кубелки-Мунка, согласно которой проведено исследование влияния исходных параметров образца (концентрации поглощающего вещества, степени дисперсности пробы, факторов рассеяния), спектральной области на характеристичность ИК спектров. Проведена интерпретация обнаруженных ИК полос селективного поглощения в спектре диффузного ИК отражения пиро- и стеклоуглерода.
178
  Методом ИК-Фурье спектроскопии исследована парофазная экстракция низкомолекулярных органических кислот С2 - С6 метанолом и этанолом. Установлен факт смещения характеристических полос поглощения в колебательном спектре кислоты в паровой фазе в присутствии спирта. Сделан вывод о существовании межмолекулярных взаимодействий между кислотой и спиртом в паровой фазе. Представлены величины констант парофазной экстракции.
ТРИБОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КВАРЦА Мамалимов Р. И., Mamedov Roman K., Веттегрень . В., Щербаков . И.
182
  В спектрах триболюминесценции монокристаллов кварца наблюдаются полосы ≈1,9 эВ, приписанная ра-дикалу SiO·, и ≈2,6 эВ – силеновому центру Si:. Исследование формы полосы1,9 эВ позволило выявить ряд слабо разрешенных максимумов, расстояние между которыми ≈600–700 см-1 соответствует частотам колебаний EL кристаллической решетки кварца. Анализ формы сигналов триболюминесценции показал,  что крутизна их переднего фронта зависит от температуры и определяется скоростью роста трещин с энергий активации ≈0,16 эВ. Интенсивность заднего фронта уменьшается экспоненциально со средним временем ≈12 мкс перехода из синглетно-возбужденного электронного уровня на основной.
187
Анализируется возможность применения метода комбинационного рассеяния света для определения хи-мического состава сточных вод промышленных предприятий.
191
194
  В работе дается систематический анализ имеющихся экспериментальных результатов по взаимосвязи активности колебательных состояний в ИК и КР-спектрах двух классов нанокристаллических материалов на основе углерода со стимулированными температурой структурными превращениями. Названные материалы могут служить основой для создания технологически перспективных анизотропных композитов с тубулярными и фуллереновыми фрагментами. Выводы сопоставляются с имеющимися в литературе расчетами плотности фононных состояний низкоразмерных графитов.
203
  Проанализированы возможности контроля химического состава водной среды методом комбинационного рассеяния света для случая, когда световод, собирающий рассеянный свет, погружен в анализируемую жидкую среду.

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

206
  В  статье  приведены  результаты  исследования  влияния  параметров  атмосферы  на  информативные свойства  оптической равносигнальной  зоны.  Обосновано  применение  полихроматических  методов компенсации влияния атмосферы для уменьшения погрешности определения углов и расстояний при помощи оптико-электроных систем с оптической равносигнальной зоной.
212
  Рассматриваются алгоритмы точной оценки координат изображений точечных излучателей. Используются алгоритмические модели на основе двух форм критерия наибольшего правдоподобия. Приводятся результаты экспериментального исследования зависимости точности определения координат от уровня шума и размера изображения. Устанавливаются границы применимости алгоритмов.
217
  Задача поставленной работы заключалась в разработке методики расчета облученности, создаваемой несколькими источниками излучения, в произвольной точке пространства в пределах зоны действия для оптико-электронной системы управления.
222
228
  Исследована потенциальная точность цветового матричного приемника оптического излучения, а также влияние пропускания оптической системы на погрешность определения цвета в фотометрическом блоке сепаратора минерального сырья.
232
  Рассмотрена структура, состав аппаратных средств и методические возможности лабораторного комплекса при изучении вопросов ускоренного проектирования на базе унифицируемого модуля различных оптико-электронных систем контроля и наблюдения за объектами. Даны примеры построения сис-тем охранно-пожарной сигнализации.
237
Рассматриваются особенности облучения алмазосодержащего сырья в рентгенолюминесцентных сепараторах и их влияние на процесс регистрации алмаза в потоке руды.

ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И БИОМЕДИЦИНСКАЯ ОПТИКА

242
  В работе рассмотрена структура дифракционного поля, формируемого в ближней зоне дифракционным элементом, имеющим фрактальную структуру. Описано формирование наборов плоскостей саморепродукции, соответствующих различным периодическим компонентам структуры дифракционного элемента. Проанализировано качество формирующихся самоотображений.
248
  В работе предложена схема интерферометрического контроля параболических зеркал, рассмотрены ее особенности, методика юстировки. Приведены результаты контроля внеосевого параболического зеркала, входящего в автоколлимационный блок инфракрасного лазерного интерферометра ИКС-10.
254
  Разработан мощный сверхкомпактный Nd:YAG лазер с энергией генерации 350 мДж на длине волны 532 нм и расходимостью не более 3 мрад. Проведена оптимизация оптической схемы резонатора и параметров выходного градиентного зеркала для достижения квазиравномерного поперечного распределения выходного излучения. Проведена оптимизация режимов накачки, позволившая достичь максимальной суммарной энергии импульсов лазерного излучения в течение одного импульса накачки.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ФОТОНИКА

МИКРОСКОП-СПЕКТРОФОТОМЕТР С МАТРИЧНЫМ ФОТОПРИЕМНИКОМ Belashenkov Nickolai Romanovich, Gurov Igor P, Lopatin Alexander I, Melnikov Alexey V
260
  Рассмотрен вариант построения микроскопа-спектрофотометра, оснащенного матричным фотоприемником, для исследования микрообъектов  и  их  локальных  спектральных  свойств.  Проведен  анализ  характеристик микроскопа-спектрофотометра в сравнении с существующим прибором МСФУ-К производства ОАО«ЛОМО».  Предложена методика анализа данных и повышения точности получаемых результатов с учетом особенностей наблюдения микрообъектов и характеристик матричного фотоприемника.
266
  Рассматривается метод приведения спектра пропускания, записанного в ИК области, к цветовой системе координат RGB. Поскольку цветовая система RGB разработана для видимого диапазона, для спектра пропускания,  записанного  в  ИК  области,  требуется дополнительная  обработка,  обеспечивающая визуализацию данных. Полученное цветное изображение не несет цветовую информацию об объекте.  Цветовые различия показывают неоднородность спектрального состава различных участков объекта в ИК области спектра, что особенно важно, когда исследуемый объект прозрачен в видимом диапазоне и особенности его структуры неразличимы при использовании традиционных методов наблюдения.
272
  Рассмотрен метод цветового контрастирования изображений, записанных с помощью видеомикроскопа-спектрофотометра и модифицированных в целях визуализации спектров. Предлагаемый метод цветового контрастирования  основан  на  возможности увеличения  эффективной  толщины  препаратов микрообъектов методами компьютерной обработки спектров пропускания вещества.
276
Предложены модели интерференционных сигналов малой когерентности, получаемых при анализе многослойных сред. Исследованы характеристики разрешающей способности метода нелинейной дискретной фильтрации Калмана применительно к интерференционным сигналам в оптической когерентной томографии. Проведено сравнение результатов, полученных с использованием различных моделей сигналов.
283
  Проведен анализ недостатков визуализации изображений в оптической когерентной томографии(ОКТ) и предложены  методы  повышения наглядности  томограмм.  Приведены  методики  предварительной фильтрации  и  теневого  преобразования  изображения  для  выделения слоистости  структуры  биотканей. Представлены примеры обработки экспериментальных томограмм в эндоскопической ОКТ.
289
  Рассматривается метод определения радиационной температуры объектов, основанный на использовании спектрально-селективной фильтрации при интегральной регистрации излучения в заданном диапазоне длин волн. Метод предполагает независимость результатов от неселективных спектральных потерь.
293
  Представлен метод обработки изображений, полученных при дистанционном зондировании, который позволяет оперативно визуализировать  разнородные  данные  для  дешифрирования  человеком-оператором.  Метод пригоден для обработки многоспектральных и гиперспектральных снимков, а также снимков, полученных в одном диапазоне при различных условиях. Представленный метод не требует предварительной сегментации и классификации  изображений.  Априорные  сведения  и  различные методики  предварительной  обработки изображений  могут  быть  легко  включены  в  процесс  визуализации.  Метод  позволяет  получить варианты визуализации одних и тех же данных. Отличия вариантов определяются конкретной задачей дешифрирования. Метод  особенно эффективен  при  выделении  малозаметных  объектов  и  позволяет  существенно  уменьшить влияние конкретных условий съемки, таких как освещенность сцены и характеристики приемного устройства оптического излучения.
301
  Рассматривается  метод  структурированного  освещения  с  применением  бинарных  паттернов  и  различных методов предварительной фильтрации изображений для бесконтактного восстановления формы трехмерных объектов.  Использование  кодов  Грея,  медианной фильтрации  и  компенсации  влияния  внешних  засветок позволяет значительно повысить помехоустойчивость методов структурированного освещения.
308
  В  целях  разработки  структуры  учебной  дисциплины «Технологии  искусственного  интеллекта» выполнен анализ данной научной области и выделены основные парадигмы, принимавшиеся в процессе ее развития, определены взаимосвязи между отдельными разделами дисциплины.
Copyright 2001-2017 ©
Scientific and Technical Journal
of Information Technologies, Mechanics and Optics.
All rights reserved.

Яндекс.Метрика