Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
Аннотации номера
ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
Информация и оптические приборы
Вознесенский Н. Б.
5
Обсуждаются проявившиеся на современном этапе развития цивилизации глубокие различия между характером и направленностью исследований, проводимых в технических и гуманитарных областях. Это связано с различными типами мышления и подхода к использованию информации. В качестве примера позитивного объединения различных типов мышления – аналитического и синтетического – рассматриваются оптика и оптические системы. Обсуждается возрастающая роль оптики в оптимизации развития информационных систем, состоящих из разнородных элементов.
Инвариантные преобразования в оптике
Тимощук И. Н., Сухопаров С. .
8
Одним из путей совершенствования измерительных, геодезических и других оптических и оптико-электронных приборов является использование инвариантных систем. В оптике под инвариантностью понимают неизменность произведения либо суммы параметров в пространстве предметов по отношению к пространству изображений или одной системы по отношению к другой при прохождении лучей через них.
14
Цифровой кинематомер (ЦК) состоит из функционально и конструктивно объединенных между собой средств измерений: входного и выходного преобразователей угловых перемещений валов измеряемой кинематической цепи, самой кинематической цепи, соединительных устройств и цифрового электронного блока или ЭВМ.
Выбор параметров лазерных дальномеров с учетом погрешности наведения на цель
Балашов И. Ф., Назаров В. Н.
19
Произведен анализ влияния ошибок наведения импульсных лазерных дальномеров на цель на требование к энергии лазерного излучения, обеспечивающей заданную максимальную измеряемую дальность до малоразмерной цели. Показано, что технически оптимальным является выбор величины расходимости пучка излучения по уровню 0,5 энергии излучения, равной величине максимальной погрешности наведения на цель. В этом случае энергия излучения для обеспечения заданной дальности измерения до цели должна быть увеличена в 2 раза по отношению к величине энергии излучения, необходимой в случае точного наведения на цель.
Высокочувствительные способы коллимирования пучков лучей
Латыев С. М., Сухопаров С. ., Михеев П. А., Тимощук И. Н.
22
Рассмотрены способы и средства коллимирования, принципиально свободные от погрешностей элементов коллимирующей системы, а также абсолютные способы контроля коллимированности пучка лучей.
27
На примере оптико-механического устройства точного измерительного прибора показано применение метода анализа вращаемых зеркально-призменных систем для решения задач проектирования и юстировки прибора, обоснования допусков на изготовление основных его элементов – метода, основанного на построении наглядной математической модели без использования аппарата матриц и кватернионов.
Влияние аберраций на качество изображения тонкой периодической структуры в оптических системах с высокими числовыми апертурами
Белозубов А. В.
32
Проведено математическое моделирование влияния аберраций на качество изображения тонкой периодической структуры предмета с учетом влияния высоких апертур на входе оптической системы. Применяется концепция векторных плоских волн для описания дифракции света на структуре объекта и прохождения через оптическую систему. Рассматривается влияние высокой входной апертуры на качество изображения.
Определение аппаратной функции оптоволоконных БРОМ-зондов по измеренным угловым распределениям интенсивности света в дальней зоне
Вознесенский Н. Б., Вейко В. П., Иванова Т. В.
37
На основе векторной теории дифракции рассматривается взаимосвязь ближнепольных и дальнепольных распределений светового излучения, выходящего из апертуры оптоволоконных зондов, для ближнепольной растровой оптической микроскопии – БРОМ-зондов. Рассмотрены теоретические и практические результаты определения параметров субволновой апертуры БРОМ-зондов по измеряемым характеристикам дальнего поля. Предложен алгоритм, позволяющий определить ближнепольную аппаратную функцию зонда
Принципы контроля образцовых элементов наивысшей точности для универсальных интерферометров
Кирилловский В. К., Вознесенский Н. Б., Ли К. .
46
Современное оптическое приборостроение характеризуется непрерывным увеличением объемов выпуска продукции при одновременном совершенствовании ее технических характеристик. Увеличивается доля изделий с форсированными оптическими характеристиками. Появляются новые классы оптических приборов, систем и деталей, отличающиеся существенно повышенным качеством и точностью, такие как космические телескопы, исследовательские микроскопы, оптические системы для технологий микроэлектроники.
56
Вполне естественно, что любая оптическая система должна соответствовать своему функциональному назначению, т.е. должна формировать изображение требуемой величины и качества, иметь необходимую светосилу и т.д. При этом важно иметь в виду, что оптимальность компоновки прибора, его минимальные габариты и масса, удобство применения и, в конечном счете, потребительские свойства и стоимость определяются степенью обоснованности выбора параметров оптических компонентов и их расположения, взаимной обусловленностью применяемых базовых (силовых) и коррекционных оптических элементов.
72
При создании пакета MATHCAD документов возникают специфические проблемы. Идея независимых документов не всегда является плодотворной. В документах нередко возникает дублирование алгоритмов, теряется контроль над пакетом. Более компактный и управляемый пакет можно создать на основе взаимозависимых документов. Рассмотрены варианты построения пакета MATHCAD документов.
75
Дано обоснование выбора программного обеспечения для программы, создающей рабочий чертеж линзы в автоматическом режиме. Для удобства использования программа работает в среде MS WORD и написана на языке прикладного программирования Visual Basic For Application. Дано краткое описание программы.
Исследование слабых анизотропных неоднородностей в кварцевых элементах оптической системы атомно-абсорбционного спектрометра МГА-915 для увеличения его селективности
Ганеев А. А., Кузьменков М. А.
79
В работе исследованы элементы оптической системы атомно-абсорбционного спектрометра МГА-915 с целью выявления дефектов, ухудшавших селективность прибора. В результате предварительного анализа и экспериментального исследования был выявлен оптический элемент, ответственный за возникновение паразитного сигнала при контроле проб со сложной матрицей. Внесенные в конструкцию этого элемента изменения привели к существенному улучшению селективности анализатора, подтвержденному результатами анализа реальной пробы.
85
Задача разработки математической модели бесконечно тонкого компонента, предназначенной для нахождения его конструктивных элементов по известным аберрационным параметрам , естественным образом возникает при параметрическом синтезе оптических систем по методу Г.Г. Слюсарева.
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
Автоколлимационные системы с оптической равносигнальной зоной для контроля поперечных смещений объекта
Панков Э. Д., Прокофьев А. В., Тимофеев А. Н., Чжан Х. .
89
В работе рассматриваются схемы построения автоколлимационных оптико-электронных систем с оптической равносигнальной зоной. Приводятся рекомендации по выбору элементов оптической системы. Приводятся графики зависимости габаритов объективов прожектора и приемной части от требуемой точности измерения линейных смещений контрольного элемента.
Оптико-электронная система контроля линейных деформаций крупногабаритных объектов на основе авторефлексионного метода измерения
Тимофеев А. Н., Новиков М. А.
96
Рассмотрены автоколлимационный и авторефлексионный варианты построения оптико-электронной системы измерения малых линейных смещений. Приводятся результаты исследований экспериментального образца системы контроля соосности элементов конструкции турбоагрегатов, реализованного по авторефлексионному варианту.
О построении оптико-электронных систем контроля прогиба
Иванов А. Г., Краснящих А. В.
100
Объектом исследований являются оптико-электронные системы для непрерывного контроля прогиба сооружений и конструкций водного транспорта по пространственному и временному положению их элементов. В статье представлено несколько схем измерения прогиба: коллимационная, автоколлимационная и схема створных измерений. Проведен сравнительный анализ целесообразности применения той или иной схемы измерения для решения задач контроля прогиба.
Многоспектральный тепловизор "Терма-2" и его метрологические возможности
Пулов Й. Д., Чуйкин В. М., Широбоков А. М.
105
НПК "Терма" разработана новая схема сканирующего тепловизора "Терма-2", в основу которой положен принцип зеркальной развертки в четырех спектральных диапазонах. Отличительной особенностью схемы является то, что один зеркальный барабан при сканировании работает одновременно на 4 спектральных канала, причем одна зона работает на канал 3−5; 8−13,5 мкм, а вторая зона − на канал 0,8−1,0; 1,0−1,3 мкм. В дальнейшем деление каналов на 3−5; 8−13,5 мкм и 0,8−1; 1−13,5 мкм осуществляется зеркальной прямоугольной призмой. В каждом канале возможна самостоятельная компенсация терморасстраиваемости.
Установка для экспериментальных наблюдений измерения спектров хемилюминесценции при озонолизе органических веществ
Туренко А. А., Челибанов В. П.
107
Известно, что при изучении явления хемилюминесценции, наблюдаемой в гетерогенных условиях, исследователю часто приходится иметь дело с широким динамическим диапазоном интенсивностей световых потоков. Слабые световые потоки эффективно регистрируются системой счета фотонов. Однако при умеренных и больших световых потоках наблюдается явление "набегания импульсов", и, как следствие, возникает нелинейность аппаратной функции фотометра.
Разработка эталонного спектрофотометрического измерительного комплекса
Ишанин Г. Г., Селюков Д. Н.
116
В статье приведено описание эталонного спектрофотометрического измерительного комплекса. Комплекс состоит из спектрофотометрической установки и управляющего ею персонального компьютера. Особенностью комплекса является то, что он разработан для измерения спектров пропускания газовых смесей дальнейшей их обработки.
Методы создания источников излучения с заданным спектральным составом (ИЗСС)
Ишанин Г. Г., Булатова О. В.
120
В статье рассмотрены методы создания источников излучения с заданным спектральным составом; а также методика расчета масок, имитирующих спектральное распределение излучения цели после прохождения через атмосферу на определенной высоте и дальности.
Анализ энергетических и точностных характеристик лидаров для контроля параметров атмосферы
Тимофеев О. П.
127
Проводится анализ энергетических и точностных характеристик лидаров для контроля чистоты и лидаров для исследования состава атмосферы по методике, основанной на энергетических уравнениях и статических характеристиках этих оптико-электронных систем.
Особенности построения автоколлимационной оптико-электронной системы контроля положения элементов трубоагрегатов
Панков Э. Д., Прокофьев А. В., Тимофеев А. Н.
135
В работе рассматриваются особенности построения автоколлимационных оптико-электронных систем с оптической равносигнальной зоной с учетом аберраций, вносимых объективами передающей и приемной части. Предложена методика энергетического расчета оптической системы. Приводятся графики зависимости габаритов указанных объективов от их аберраций.
ОПТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Перспективы развития оптики тонких пленок
Губанова Л. А., Путилин С. Э.
139
Внедрение оптических приборов и методов исследования в различные области науки и техники приводит к необходимости создания многослойных диэлектрических и металлодиэлектрических систем с расширяющимися требованиями не только к их свойствам, но и возможному их сочетанию.
Способ оперативного контроля структуры тонких диэлектрических слоев
Карасев Н. Н., Шакин А. О.
142
В связи с бурным развитием лазерной техники для увеличения срока службы зеркал резонаторов с высоким коэффициентом отражения, изготовленных методами тонкопленочной технологии, возникла необходимость в способе, позволяющем оперативно контролировать структуру созданного покрытия. Знание структуры тонких пленок, полученных из различных материалов и при разных технологических параметрах (скорость осаждения, температура и качество очистки поверхности подложки) и методах осаждения, важно при расчете и математическом моделировании оптических и физико-механических характеристик покрытий. Кроме этого, важно знать, как связаны изменения показателя преломления и главного показателя поглощения, а также вариации толщины слоя по поверхности элемента с изменением структуры.
Бесклеевые соединения оптических деталей. Современное состояние. Перспективы развития
Баганов М. И., Васильев И. В., Лисицин Ю. В., Путилин Э. С.
146
В оптическом приборостроении применяют, в основном, два вида соединений: клеевые и бесклеевые. Последние разделяют на разъемные (оптический контакт – ОК) и неразъемные (глубокий оптический контакт – ГОК). Свойства и характеристики клеевых соединений достаточно подробно изложены в ряде работ [1, 2]. Бесклеевые соединения часто описывают фрагментарно с учетом области их применения. Это, в основном, оптическое производство [2] или прикладные исследования [3].
Между тем в ряде изделий лазерной техники, оптоэлектроники недопустимо присутствие адгезионных (клеевых) слоев. В этих случаях применение бесклеевых соединений становится актуальным и технически необходимым.
Учитывая актуальность такого вида соединений оптических элементов, целесообразно рассмотреть и оценить научно-технический уровень исследований и перспективы реализации бесклеевых соединений.
Особенности применения метода фурье-спектроэллипсометрии в технологическом контроле клеевых соединений оптических элементов автоклавируемых трубок
Демидов И. В., Лисицин Ю. В., Храмцовский И. А., Шеломова О. А.
148
Применение элементов с регулярным распределением показателя преломления по их поперечному сечению открывает широкие возможности для существенного усовершенствования классических оптических систем и для создания принципиально новых типов приборов. Функциональные возможности градиентных оптических элементов в первую очередь определяются профилем показателя преломления. Так, например, преимущества граданов, используемых в автоклавируемых трубках для передачи изображения, по сравнению с обычными линзами проявляются только при условии реализации распределений показателя преломления, обеспечивающих минимальные оптические аберрации.
Исследование процессов глубокой шлифовки и полировки стеклообразных и кристаллических материалов
Фокин С. В.
153
Одним из важнейших направлений современного оптического приборостроения является получение гладких поверхностей оптических деталей, т.е. поверхностей с минимальной шероховатостью и минимальной толщиной трещиноватого слоя.
Просветляющие покрытия для ИК-области спектра
Губанова Л. А., Хафез А. .
155
Расширение спектрального диапазона работы оптических приборов в длинноволновую область спектра приводит к необходимости разработки покрытий для ИК диапазона. Решение данной задачи связано с рядом технологических сложностей, обусловленных свойствами материалов, из которых изготавливаются оптические детали, прозрачные в ИК диапазоне, пленкообразующих материалов, используемых для интерференционных покрытий в этой области спектра, толщиной диэлектрических покрытий и контролем слоев в процессе формирования покрытия.
Исследование влияния режимов формирования тонких металлических пленок на их оптические постоянные
Ярмолович А. В., Губанова Л. А.
158
Многослойные оптические покрытия широко используются при изготовлении оптических элементов прецизионных приборов, область применения их постоянно расширяется, требуя создания систем со все более разнообразными оптическими характеристиками. Одной из проблем, направленных на решение задач, связанных с упрощением конструкции приборов, является синтез широкополосных покрытий, т.е. интерференционных систем, работающих в широком спектральном диапазоне.
Определение распределения толщины слоев, формирующих зеркала с заданным градиентом коэффициента отражения
Путилин Э. С., Губанова Л. А., Студеникин Л. М.
161
Для улучшения качества лазерного пучка и уменьшения расходимости выходящего излучения в лазерных резонаторах используют отражатели с переменным по радиусу коэффициентом отражения. Такой отражатель формируется из тонких диэлектрических слоев, нанесенных на стеклянную подложку, при этом один или несколько из этих слоев имеют заданное распределение толщины по радиусу.
Анализ технологических особенностей изготовления и контроля микроканальных пластин для электронно-оптических преобразователей излучения
Леонов С. А., Новиков А. А., Прокопенко В. Т., Храмцовский И. А.
164
Для научного обоснования разработки новых и усовершенствования известных технологических методов изготовления малошумящих микроканальных пластин (МКП), используемых в электронно-оптических преобразователях излучения, необходимо, в первую очередь, определить основные физико-химические условия формирования модифицированных поверхностных слоев (ПС) оптических элементов со специально заданными для МКП техническими параметрами. Во-вторых, нужно оценить возможности применения для технологического контроля технических характеристик МКП различных оптических и ядерно-физических методов.
Применение тонкопленочной технологии для изготовления образцовых средств аттестации спектроэллипсометрических характеристик элементов градиентной оптики
Алексеев С. А., Барденков К. В.
168
Широкому использованию эллипсометрии в науке и технике препятствует отсутствие системы обеспечения единства измерений в этой области, включающей государственные эталоны, образцовые измерительные установки, поверочные схемы и соответствующую нормативно-техническую документацию. Это приводит к тому, что эллипсометры нельзя использовать в качестве средств измерений, и, следовательно, практически невозможно сравнивать результаты измеряемые в различных условиях. Поэтому разработка метрологического обеспечения является актуальной задачей, от успешного решения которой во многом зависит действенность контроля и надзора за эллипсометрами в масштабе страны.
Влияние прогрева и фиксирования объемных пропускающих голограмм, зарегистрированных на ДИФФЕНе, на величину анизотропии фазовой модуляции
Андреева О. В., Прокопенко В. Т., Ялукова О. М.
172
Сегодня возникает необходимость в разработке новых регистрирующих сред для получения высокоэффективных голограмм со стабильными свойствами, которые находят широкое применение в различных областях оптического приборостроения. Однако получение таких сред еще не вышло за рамки изготовления лабораторных образцов. Недостаточно исследованы как физико-химические процессы, происходящие в этих средах под действием излучения, так и влияние этих процессов на параметры голограмм.
Влияние температуры и влажности окружающей среды на параметры объемных пропускающих голограмм, зарегистрированных на полимерной среде ДИФФЕН
Андреева О. В., Мирошникова Н. В., Прокопенко В. Т.
175
Разработка фазовой среды на полиметилметакрилатной основе перспективна с точки зрения использования ее для исследований в области голографии с глубокой записью. В ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова" на основе объемных пропускающих голограмм, зарегистрированных в материале ДИФФЕН, получены узкополосные селекторы лазерного излучения.
Влияние постэкспозиционного прогрева на параметры объемных пропускающих голограмм, зарегистрированных на ДИФФЕНе
Андреева О. В., Прокопенко В. Т., Ялукова О. М.
180
При разработке оптических приборов локации, связи и обработки информации большое значение приобретает проблема создания делителей лазерных пучков с заданными техническими характеристиками. При этом весьма эффективным является использование в таких делителях высококачественных объемных голограмм с высокой угловой и спектральной селективностями.
Фиксирование объемных пропускающих голограмм, записанных на регистрирующей среде с диффузным усилением – ДИФФЕНе
Андреева О. В., Прокопенко В. Т., Ялукова О. М.
187
Необходимость в высококачественных селекторах и делителях лазерного пучка, возникающая при разработке приборов в оптике и лазерной локации, может быть разрешена при помощи объемных пропускающих голограмм.
Атомно-флуоресцентный анализатор кадмия, цинка и свинца
Нагибин Ю. Т., Прудников Е. Д.
190
Атомно-флуоресцентный спектральный анализ имеет большие возможности определения микроколичеств широкого круга элементов в различных объектах (1–3). В настоящее время рядом фирм выпускаются промышленные образцы атомно-флуоресцентных спектрометров для анализа следов ртути и элементов группы мышьяка. Ранее нами были показаны возможности атомно-флуоресцентного анализа микроколичеств ртути, кадмия и цинка (4, 5).