авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 16 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ ...»

-- [ Страница 2 ] --

д.т.н.I профессор И.К. МешковскийX к.ф.-м.н.I профессор В.Е. Стригалев = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Волоконные брэгговские решетки= (ВБРF= ff= типаI= образование которых связано с термоупругими напряжениями= xNzI= записываются при плотности энергии лазерного импульса близкой к порогу разрушения= кварцевого стекла= ~=N=Дж/смO=xOzK =Это определяет их стойкость к высоким температурам до= NMMM°C=по сравнению с ВБР=f=типаI=образование которых обусловлено электрострикционным= механизмом=xPzI =и которые могут быть полностью стерты из оптического волокна=EОВF =уже= при=PMM°C=xOzK= Применение ВБР=ff=типа позволяет получать высокоэффективные брэгговские зеркалаI= используя метод одноимпульсной записи и нечирпированные фазовые маски= x4zK= При этом= глубина модуляции показателя преломления=EППF=у ВБР=ff=типаI=индуцированная одиночным= лазерным импульсомI= может превосходить ее у ВБР= f= типа более чем в= NMM= раз= xRzK= Это= позволяет осуществить технологию одноимпульсной записи брэгговских зеркал с= коэффициентом отражения близким к= NMMB= и сравнительно большой шириной пика= отражения решетки на полувысоте=E~=N=нмFK= Недостатком ВБР=ff=типа является резкая зависимость наведенной модуляции ПП в ОВ= от плотности энергии в лазерном импульсеI= что усложняет контроль коэффициента= отражения решетки в процессе записи= xRzK =Поэтому для получения решеток Брэгга с= требуемыми спектральными характеристиками и нужного соотношения коэффициентов= отражения в массивах ВБРI= широко применяемых в волоконно-оптических фазовых= интерферометрических датчикахI=возможно использование термического отжига ВБР=ff=типаK= Для оценки применимости предлагаемой методикиI= необходимо провести всестороннее= исследование воздействия высоких температур на спектральные характеристики ВБР=ff=типа= и на механические свойства германо-силикатного ОВK= = Цель работы. Исследование влияния температурного воздействия на спектральные= характеристики ВБР= ff= типа и оценка применимости полученных результатов в= технологических целяхK = OU= = = Базовые положения исследования. Термический отжиг волоконных брэгговских= решеток=ff=типаK = Промежуточные результаты. Получена зависимость сдвига длины волны отражения= ВБР от прикладываемой температурыI= рассчитаны коэффициенты термического расширения= для трех областей температурI=внутри которых коэффициент остается постояннымK При нагреве ВБР длина волны брэгговского резонанса смещается в сторону больших= длин волнI =вследствие термического расширения кварцевого ОВI =а вместе с ним и периода= решеткиK= При достижении температуры отжига= E~= VMM°C= для ВБР= ff= типаF= начинается плавное= уменьшение коэффициента отражения решеткиK=Выдерживая различные интервалы времени= можно добиться различных значений коэффициента отраженияK= Во время отжига решеток при постоянной температуре происходит дополнительное= смещение длины волны брэгговского резонанса в сторону больших длин волнK=Это смещение= прямо пропорционально времени отжига=Eчем больше время термического воздействияI= тем= больше смещениеFK= После завершения процесса отжига и охлаждения волокна до начальной температурыI= длина волны брэгговского резонанса не возвращается на исходную позициюI= приобретая= сдвиг в сторону больших длин волнK= При различных температурах и времени отжигаI= используемых в экспериментахI=это значение колеблется от=MIO=нм до=4IM=нмK= Экспериментально получены зависимости скорости отжига от температурыK= Чем= больше температураI=тем быстрее уменьшается коэффициент отраженияK= Полученные результаты подтверждают возможность использования термического= отжига ВБР в технологических целях для получения требуемого коэффициента отражения= решетки=EнапримерI=в массиве ВБРFK= Основной результат. В ходе работы был создан лабораторный стенд для отжига= решеток БрэггаI= индуцированных в германо-силикатное ОВK= Исследовано влияние= температурного воздействия на спектральные характеристики ВБР=ff=типаK= = Литература NK= Колдунов М.ФKI =Маненков А.АKI =Покотило И.ЛK =Термоупругий и абляционный= механизмы лазерного повреждения поверхности прозрачных твердых тел= LL= Квантовая= электроникаI=NVVUK=–=ТK=ORK=–=№=PK=–=СK=OTT–OUNK= OK= Васильев С.АKI= Медведков О.ИKI= Королев И.ГKI= Божков А.СKI= Курков А.СKI= Дианов Е.МK= Волоконные решетки показателя преломления и их применение= LL= Квантовая= электроникаI=OMMRK=–=ТK=PRK=–=№=NOK=–=СK=NMUR–NNMPK= PK= Неуструев В.БK= Электрострикционный механизм образования брэгговской решетки в= германосиликатных световодах= LL= Квантовая электроникаI= OMMNK= –= ТK= PNK= –= №= NNK= –= СK=NMMP–NMMSK= 4K= M~lo= _KI=gohnson=aKCKI=_ilode~u=cKI=Albert= gKI=eill=hKlK=pingleJexcimerJpulse=writing=of=fiber= gr~tings=by=use=of=~=zeroJorder=nulled=ph~se= m~skW= gr~ting=spectr~l=response=~nd=visu~liz~tion= of=index=perturb~tions=LL=lptK=iettKI=NVVPK=–=sK=NUK=–=№=NRK=–=mK=NOTT–NOTVK= RK= oeekie= iKI= Arch~mb~ult= gKJiKI= oussell= mKptKgK= NMMB= reflectivity= fibre= gr~tings= produced= by= ~= single=excimer=l~ser=pulse=LL=lpALlcCI=NVVPK=–=m~per=maN4K=–=mK=POT–PPMK= = = = OV= = УДК SUNKTKMOPKTOW=SSNKSVNK4= ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ СЕЛЕНИДА ЦИНКА Е.Ю. Вилкова (Институт химии высокочистых веществ имK=Г.ГK=Девятых РАНI=Нижний НовгородF= Научный руководитель – к.х.н.I доцент О.В. Тимофеев (Институт химии высокочистых веществ имK=Г.ГK=Девятых РАНI=Нижний НовгородF= Полирование кристалловI= стеклаI= керамики и других материалов алмазным= инструментом обеспечивает достижение высоких классов чистотыI= шероховатости и= точности формы поверхности при высоких скоростях осуществления этого процессаK=В ряде= монографий обобщены и теоретически изучены такие аспекты проблемы полирования как= состав и строение полировальной подложкиI= обрабатывающей суспензии и структура= полированной поверхностиK= В настоящее время существуют теорииI= описывающие= механизмы полирования стеклообразных материаловK= Однако такие теоретические аспекты= невозможно полностью использовать для описания процессовI= происходящих при= полировании кристаллических материаловK= ТеорииI= обобщающей закономерности процесса= полирования и позволяющей прогнозировать его результатыI= конструировать инструмент с= заданными свойствами и моделировать условия полированияI=еще не созданоK=В связи с этим= целью работы являлось установление механизмов и определение физико-химических основ= получения высококачественных поверхностей оптических элементов из селенида цинкаK=Для= достижения поставленной цели были проведены исследования процесса полирования= поликристаллического селенида цинка с использованием в качестве материала= полировальника смол на основе канифолиK= Проведены эксперименты по исследованию влияния давления на скорость съема и= качество поверхности в процессе механической обработки селенида цинкаK= В результате= была выявлена зависимость скорости съема от давленияI= и установленоI=что скорость съема= увеличивается не монотонно с увеличением давленияI= а претерпевает некоторое= скачкообразное изменениеK= ВозможноI= это связано с различными механизмами взаимного= воздействия обрабатываемой поверхности и абразивных зерен в том или ином диапазоне= давленийK=Таким образомI=определен оптимальный диапазон давлений=EMINT–MIOU=кгс/смOF=для= получения качественных поверхностей в процессе механического полирования и сделаны= предположения о механизмах влияния давления на процесс обработкиK= На основании литературных данных= xNz= по процессам обработки на смоляных= полировальниках известноI= что чистота поверхности и скорость съема существенно зависят= от температуры в зоне обработкиK= Нами были проведены эксперименты по оценке влияния= температуры на процесс полирования селенида цинкаK= ПоказаноI= что увеличение= температуры на= O= градуса приводит к уменьшению скорости съема более чем на= OMBK= Дальнейшее увеличение температуры приводит к более медленному падению скорости= съемаK= Данный эффект связан с темI= что смола имеет определенную температуру= размягченияI= при этом температурные колебанияI= даже такие незначительные приводят к= изменению пластичности смолыI= и как следствие к изменению скорости съемаK= Чистота= поверхности также существенно зависит от температуры в зоне полированияK= Полученные= результаты по чистоте поверхностиI=а именно по содержанию царапин и точек показалиI=что= наиболее оптимальной температурой для данного типа смолы является температура=OMСK= Изучены зависимости скорости съема от скорости вращения и скорости качания= прижимного инструмента в процессе механического полирования селенида цинкаK=ПоказаноI= что при увеличении скорости относительного перемещения полировальника и блокаI= происходит увеличение скорости обработкиI= как для вращения= RIR= об/минI= так и для= = PM= = вращения=OP=об/минI=соответственноK= Однако если рассматривать абсолютное увеличение скорости перемещения= полировальникаI= то мы наблюдали наличие некоторого пределаI= выше которого происходит= снижение скорости съемаK= Как известно из литературы= xOz= температура в зоне трения= пропорциональна скорости относительного перемещения и усилию прижима трущихся парK= Поэтому согласно представлениям о пластическом течении= xPz= следовало ожидать= увеличения производительности полирования с увеличением скорости перемещения= инструментаK= Как показывают экспериментальные данныеI= при достижении определенной= критической скорости производительность процесса падаетI= причем тем раньшеI= чем ниже= точка плавления материалаK=Однако это применимо при обработке пластичных материаловI=в= случае же обработки селенида цинка раньше наступает пластическая деформация= полировальникаI= которая приводит к уменьшению эффективного размера зерна абразива и= как следствие к уменьшению скорости съемаK= Проведенные исследования по содержанию= дефектов на поверхности селенида цинка от скорости движения полировальника показалиI= что минимальное содержание дефектовI= аI= следовательноI= наилучшее качество поверхности= получено при скорости вращения= RIR=об/мин и скорости качания= NMM=кач/минK= Дальнейшее= увеличение скорости качания до= N4M=кач/мин ухудшает качество обрабатываемой= поверхностиK= = Заключение NK= На основании полученных экспериментальных данных и известных теоретических= представлениях о механизмах полирования разработаны физико-химические основы= процесса высококачественной обработки оптических элементов на основе селенида= цинкаI=с использованием в качестве материала полировальника канифольных смолK= OK= Установлены механизмы взаимодействия селенида цинка с поверхностью= полировальника и абразивными материалами в процессе механической обработки= оптических элементов на его основеK= ПоказаноI= что механизм полирования не= ограничивается простым абразивным изнашиваниемI= а в равной мере будет= определятьсяI= как условиями обработкиI= так и свойствами обрабатывающих= материаловK= Изменение теплофизических характеристик смолI= температуры в зоне= обработки и свойств обрабатывающих материалов приводит к переходу от= абразивного изнашивания к микро-резанию поверхностиK== = Литература NK= Винокуров В.МK =Исследование процессов полировки стекла= L =В.МK =ВинокуровK =– =МKW = МашиностроениеI=NVSTK=–=NVS=сK= OK= Ходаков Г.СK= Кудрявцева Н.ЛK= Физико-химические процессы полирования оптического= стеклаK=–=МKI=NVURK=–=CK=OO4K= PK= Ребиндер П.АK=Физико-химическая механикаK=–=МKW=Изд-во=…Знание»I=NVRUK=–=S4=сK= = = = = PN= = УДКKRPRKPNTKO= = РАЗРАБОТКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ТЕНЕВОГО МЕТОДА М.Е. Зацепина Научный руководитель – д.т.н.I профессор В.К. Кирилловский = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Теневой метод Фуко используется для= исследований деформаций волнового фронтаI=связанных с аберрациями оптических систем и= ошибками оптических поверхностейK= Данный метод широко используется в процессе обработки оптических поверхностейI= особенно крупногабаритныхI= и позволяет устранять ошибки оптических поверхностей и= вести обработку в правильном направлении для достижения их высокого качестваK= Однако= традиционный теневой метод не дает возможности осуществлять количественные= оптические измерения ошибок и получать топограмму волнового фронта для последующей= обработки с целью расчета характеристик качества оптического изображенияI=таких как ФРТI= ЧКХI=ФКЭK= Для устранения этой проблемы нами выполняется разработка и исследованияI= основанные на трансформации изображения теневой картины в изображение системы полосI= аналогичных интерферограмме сдвига для контролируемой поверхностиK= В ходе наших= исследований найден способ выполнения таких преобразований с использованием= компьютерных технологийK= = Цель работы. Разработка и исследование количественного теневого метода на основе= использования метода изофотометрииI=который позволяет получить полную карту волнового= фронта поверхности или системыI=таблицу коэффициентов ЦерникеI=и позволяет произвести= расчет всех характеристик качества изображенияK= = Базовые положения исследования. Основная идея теневых методов состоит в= обнаружении боковых смещений лучей от теоретических траекторий за счет их= задерживания или модификацииK= Это осуществляется путем помещения специальных= экранов= EнапримерI= ножа ФукоF= в плоскость схождения пучков лучей от контролируемой= оптической поверхности или системыK= Теневой метод Фуко на протяжении более чем ста лет считается чисто качественнымK= Но в последние годы появились работыI= исследующие возможность получения= количественных оценок ошибок системы по данным испытаний теневым методомK= Первые попытки количественного применения теневых методов заключались в= следующемW= при изучении какого-либо объекта постепенно уменьшалась чувствительность= измеренияK= Устанавливался моментI= когда неоднородность переставала быть видимойK= При= известной контрастной чувствительности приемника такая операция позволяет найти= максимальный угол отклонения световых пучковK= В результате метод дает обобщенную= оценку качества изготовления оптических деталей и позволяет определить величину= максимальной ошибки и класс точности их изготовленияK=Однако этот метод мало пригоден= для получения топограммы волновой поверхностиK= Д.ДK=Максутов разработал количественные теневые методыI= основанные на= использовании ножа особой формы=Eколичественной диафрагмыFK=Однако данные методы не= получили распространения в связи со сложностью интерпретации результатовK== Одной из разновидностей теневых методов является метод нитиI= применяемый для= контроля профиля отклонений от сферичности поверхностейK= По своему принципу метод= нити аналогичен контролю с помощью очень узкого зонального ножаK== Основными достоинствами теневых методов являютсяW= -= их высокая чувствительность порядка=MINX= = PO= = -= возможность визуальных наблюдений малых деформаций волнового фронта на= выходе из системыX= -= простота схемной реализации и качественной интерпретации результатовX= -= теневой метод удобен для обнаружения поперечных аберраций системыK= К недостаткам методов относятся не преодоленные до конца трудности количественной= интерпретации теневого изображенияI= поэтому теневой метод применяется в настоящее= время преимущественно для технологического контроля в форме качественных оценок= состояния оптических поверхностей и материаловI=а также характера аберраций оптических= элементов и системK= = Промежуточные результаты. Разнообразие задач и требований к оптическим= исследованиям и измерениям влечет за собой многообразие схемI= позволяющих проводить= исследования теневыми методамиK= Существующий метод ножа Фуко передает деформации волнового фронта как= полутоновую картинуI= позволяющую наглядно отображать деформации волнового фронта и= по ним определять характер преобладающих на данной поверхности аберрацийK= Главной особенностью метода решетки Ронки= Eкак развития теневого метода нитиF= является отображение деформаций волнового фронтаI= где каждая полоса теневой картины= решетки соответствует= NJй производной от профиля деформации волнового фронта по= данному сечениюK= Количественная расшифровка картины полос Ронки состоит в необходимо получения= двух картин полос с ориентацией решетки в двух взаимно перпендикулярных направленияхK== В данной работе найденоI= что благодаря использованию в компьютере метода и= программы изофотометрии возможно произвести трансформацию двух теневых картин ФукоI= полученные с поворотом ножа на= VM= градусовI= в две картины полосI= аналогичные= интерферограммам РонкиK= Компьютерная обработка пары картин полос при помощи= программы= …qiger»I= разработанной на кафедре Прикладной и компьютерной оптики СанктJ Петербургского национального исследовательского университета информационных= технологийI= механики и оптикиI= позволяет получать топограмму волнового фронта для= последующей обработки с целью расчета характеристик качества оптического изображенияI= таких как ФРТI=ЧКХ и функция концентрации энергии в пятне рассеяния=EФКЭFK= = Основные результаты. Компьютерный метод трансформации тенеграммы Фуко в= интерферограмму Ронки впервые позволил создать количественный теневой методI= основными достоинствами которого являютсяW=простотаI=возможность работы с применением= излучения белого источникаI= возможность работы на любой выделенной длине волныI= полная нечувствительность к вибрациям= Eв отличие от подавляющего большинства других= интерферометровFK= Разработанный метод изофотометрии тенеграммы ножа Фуко преодолевает недостаток= метода Ронки= Eпри необходимости повышения чувствительности происходит раздвоение= картины зрачка вплоть до исчезновения интерферограммыF=иI=таким образомI=предоставляет= количественный теневой метод повышенной точностиI= на уровне= NLRM–NLNMMI= что= соответствует чувствительности тенеграммы ФукоK= Использование программы= …qiger» =для обработки и анализа исследуемых картин дает= возможность получить количественную информацию об ошибках волнового фронтаI=а также= возможность расчета характеристик качества изображенияK= Таким образомI=теневые методы являются привлекательным объектом для дальнейших= научных исследований с целью их совершенствования на основе современных научноJ технических достиженийK= = = = PP= = УДКJSMKSMU= МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЗОВЫХ УСТРОЙСТВ Д.А. Абрамов Научный руководитель – д.т.н.I профессор А.П. Смирнов = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Проектирование оптических систем= опирается на программу расчета оптикиI =так же как= lmAiI =CAmliI =wbMAu =и другиеK =Это= лишает пользователям активного вмешательства в ход работы программI= что бывает= необходимо в отдельных случаях нестандартных систем и при дополнительных требованиях= их к качеству и назначениюK= Эта возможность может быть объясненаI= напримерI= в рамках= вычислительного комплекса= M~thC~dK= СтудентI= конструкторI= пользователь имеет= возможностьI= используя богатую библиотеку комплексаI= решить многие конструкторские= задачиI=непосредственно в рамках разработанной методики предложенного учебного пособия= (Компьютерное моделирование оптических системK=Линзовые устройстваK=Часть=NK=OMNO=гKFK= = Цель работы. Разработать новую методику для решения многих конструкторских= задачK= Сделать работу студентаI= конструктораI= пользователя менее трудоемкойK= Позволить= вмешательство непосредственно в ход работы программK== = Описание методики. В работе изложены принципы построения программ в среде= M~thC~d=данного учебного пособияK=Приведены модели оптических систем в параксиальном= приближенииI= на основе которых рассмотрены некоторые свойства измерительных= процессов применительно к конструированию оптических системK= Представлена теория= построения оптических систем в параксиальном приближении в реальном ходе лучейK= Используется представление оптических поверхностей в виде асферики по продольной= координатеK= Существует возможность исследования в оптических системах влияния= первичных погрешностейI=полосI=силI=формы и материала на качество изображенияK== = = Выводы. В результате работы для внедрения новой методики для расчета оптическим= систем был выбран комплекс= M~thC~dW= представлена теоретическая частьI= а так ряд= алгоритмовI=графиковI=таблиц и программ необходимых для эффективной работыK= = = УДК=RPVKONVKO= = ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СОСТАВА СМЕСОВОЙ ПЛЕНКИ ДЛЯ РЕДУЦИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ЗАДАННОМ ПОКАЗАТЕЛЕ ПРЕЛОМЛЕНИЯ А.

Н. Баранов Научный руководитель – аспирант В.А. Зверев = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Одной из основных проблемI= с которой= сталкиваются сегодня при решении задач синтеза оптических покрытийI=является проблемаI= связанная с ограниченным набором пленкообразующих материаловK= При этом последние= имеют дискретные значения показателя преломленияK= С учетом заданного диапазона= спектральных характеристик требуемого покрытия и предъявляемых к ним физикоJ механическим требованиям этот набор сокращается еще сильнееK= Кроме тогоI= существует проблемаI= связанная с наличием механических напряжений в= пленкеK=При увеличении толщины покрытие начинает разрушатьсяW=пленка отслаивается или= трескаетсяI= также возможно разрушение и самой подложкиK= Одним из решений задачи= = P4= = редуцирования напряженийI= помимо выбора оптимального метода формирования пленок и= параметров осажденияI=является подбор пар слоевI=взаимно компенсирующих напряженияK= Поиск методовI= которые бы дали дополнительную степень свободы для показателя= преломления и напряжений пленокI=является актуальнымK=Одним из уже найденных методов= является использование смесовых пленокK= = Цель работы. Обосновать выбор состава смесовой пленки для получения слоя с= заданным значением показателя преломления с точки зрения механических напряженийK= = Базовые положения исследования. Смесовые пленки= –= оптически однородные= материалыI= образованные двумя или более пленкообразующими материаламиK= Смесь= материалов можно считать оптически однороднойI= если размер негомогенностей в ней не= превышает= NLNM= длины волныK= Оптико-механические свойства смесовых пленок сильно= зависят от структуры и непрерывно изменяются в зависимости от составаK= = Промежуточные результаты. Были проанализированы смесовые пленки= MgcOJdeI= CecPJdeI= wnpJdeI= CdqeJdeI= piJwnpeI= wnpeJi~cPI= piJvcPI= wnpeJprcOI= MgcOJq~OlRI= pilOJq~OlRI= wrlOJpilOI= MgcOJwnpI= eflOJpilOK= Найден общие закономерности в поведении величины и= знака механических напряженийK= NK= При смене кристаллической фазы в пленке на аморфную обычно происходит= значительное редуцирование напряжений=Eсмесовые пленки=wrlOJpilOI=piJvcPI=wnpJ deI=eflOJpilOFK= OK= Увеличение размера зерна обеих или одной из фаз редуцирует напряжения= (смесовые пленки=MgcOJdeI=CecPJdeI=wnpeJi~cPI=wnpeJprcOFK= PK= В общем случаеI= если первые два пункта не наблюдаются в смесовой пленкеI= то= величина напряжений имеет промежуточное значение между соответствующими= значениями для чистых компонентовK= Если последние имеют разные знаки= напряженийI=то кривая итоговых механических напряжений проходит через нулевое= значение=Eсмесовые пленки=wnpJdeI=i~cPJwnpeI=piJwnpeI=MgcOJwnpFK= 4K= Материалы с большой плотностью упаковки зеренI= малой пористостью обладают= сжимающими напряжениямиI=напротив=–= высокое количество порI= малая плотность= упаковки зерен ведет к растягивающим напряжениямK=Таким образомI=за счет малой= добавки пористых материалов к плотным можно добиться малой итоговой= пористости смесовой пленки и соответствующего этому редуцирования напряженийK== = Основной результат. По имеющимся в литературных источниках данным построен= график зависимости механических напряжений от показателя преломления для возможности= выбора смесовой пленки с необходимыми их значениямиK= ПоказаноI= что редуцирование= напряжений может наблюдаться в смесовых пленках для широкого диапазона объемных= долей компонентовI= аI= следовательноI= и показателей преломленияK= Даны рекомендации по= выбору состава смесовой пленки для различных диапазонов показателей преломленияK= = = PR= = УДК=RPRK4ON= = ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТОЧЕК ИСТОЧНИКА ОСВЕЩЕНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ ФОТОЛИТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ А.В. Горшков Научный руководитель – к.т.н.I доцент Т.В. Иванова Введение. Одним из способов повышения качества фотолитографического= изображения является правильный подбор источника излученияI= что особенно важен для= получения изображения на пределе разрешающей способности оптической системыK= В= последнее время часто используется совместная оптимизация источника и маски=EпредметаFK= = Целью работы является поиск оптимальной формы источника излучения= фотолитографической установки для заданного предметаK= Для этого необходимо получить= распределение комплексных амплитуд в плоскости изображения от каждой точки источникаI= на основе полученных результатов построить карту уровней влияния различных точек= источника излучения и подобрать его оптимальную формуK= Для тогоI= чтобы оценить влияние различных точек источникаI= необходимо выбрать= критерий оценки качества изображенияI=в данной работе исследовались два критерия=–=угол= наклона сечения изображения и контраст изображенияK= = Практические результаты. В результате работы был реализован алгоритм получения= карты уровней влияния различных точек источникаK= Исследовались два типа предмета= –= одиночная линия и периодическая решетка с разным периодомK= Для всех типов предметов= были получены карты уровней влияния различных точек источника на качества= изображенияK= В работе приводится сравнение карт уровней влияния различных точек= источника по двух критериям качества воздушного изображения= – =углу наклона в сечении= предмета и контрасту периодического предметаK= По полученным данным планируется= провести оптимизацию по форме источника с целью подобрать оптимальный источник для= группы схожих предметовK= = = УДК=RPRKPN= = РАСЧЕТ ОБЪЕКТИВОВ С ВЫНЕСЕННЫМ ВХОДНЫМ ЗРАЧКОМ Н.Ю. Гришина Научный руководитель – к.т.н.I доцент А.В. Бахолдин = Вступление. В настоящее времяI= в силу своей универсальностиI= объективы с= вынесенным входным зрачком широко применяются в различных приборах и областях науки= и техникиK= НапримерI= таких как системы видеонаблюденияI= в том числе и скрытогоI= предназначенного для организации наблюдения на ответственных объектахI= повышения= уровня их безопасностиI= предотвращения хищения и порчи материальных ценностей и= информацииK= А также в некоторых видах проекционных систем и как части сложных= составных системK= = Цель работы. Разработка методики расчета объектива с вынесенным входным зрачкомK= = Базовые положения исследования. На этапе габаритного расчета объективов с= вынесенным входным зрачком необходимо определиться с начальными параметрами и= возможными характеристиками оптической системы в целом и отдельных ее компонентовK= = PS= = Для облегчения задачи расчета начального варианта оптической системыI= была выведена= система уравненийI=с помощью которойI=задавая величину выноса входного зрачка и общую= длину оптической системы в единицах фокусаI=можно получить оптические характеристики= компонентов схемыK=При последующем анализе этих данныхI=представленных в графическом= видеI=определяются фокуса отдельных компонентов оптической системыI= расстояние между= ними и положение плоскости изображенияK= Этот метод является простым и универсальным для расчета объективов с вынесенным= входным зрачком и позволяет получать различные варианты оптических системK= В дальнейшемI= используя результаты габаритного расчетаI= при помощи программного= обеспечения можно произвести расчет конструктивных параметровK= = Результаты NK= Предложена методика расчетаI= с помощью которой можно получить оптические= характеристики компонентов системыK= OK= Результаты расчета для удобства дальнейшего анализа приведены в графическом= видеK= PK= В качестве примера представлены этапы расчета объектива с вынесенным входным= зрачкомK= = Основной результат. Разработана методика расчета объективов с вынесенным= входным зрачкомK= = = УДК=RPRKMNR= = ПОВЕРХНОСТНЫЙ ПЛАЗМОННЫЙ РЕЗОНАНС НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА В ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕМ ФОТОСТРУКТУРИРУЕМОМ ЛИТИЕВОСИЛИКАТНОМ СТЕКЛЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ПРОЦЕССЫ АМОРФИЗАЦИИ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ Д.А. Кочетков (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет= информационных технологийI=механики и оптикиFI Г.А. Сычева (Институт химии силикатов имK=И.ВK=Гребенщикова РАНI=Санкт-ПетербургF Научный руководитель – д.хим.н.I профессор В.А. Цехомский (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных= технологийI=механики и оптикиF= = Аннотация. Исследован поверхностный плазмонный резонанс наночастиц золота и его= действие на процесс кристаллизации дисиликата лития в золотосодержащем= фотоструктурируемом литиевосиликатном стекле в условиях гомогенного=Eбез облученияF= и= гетерогенного= Eоблучение= CuhF= зарожденияK= Показано влияние режима рентгеновского= облучения= Cuh и термообработки на амплитуду и спектральное положение плазмонного= резонанса золотых наночастицK= Предложено объяснение обнаруженного ранее явления= аморфизации фотоструктурированных стекол в литиевосиликатной системеK= = = = PT= = УДК=RPRKPNI=RPRKU= РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОМПАКТНОГО «ЦИФРОВОГО МИКРОСКОПА»

О.В. Семкова Научный руководитель – к.т.н.I доцент Г.Э. Романова = Введение. Компактный цифровой микроскоп= –= устройствоI= предназначенное для= совместной работы с компьютером и обеспечивающее возможность наблюдения на дисплее= компьютера объектов небольшого размераK= Портативные микроскопы применяются для= осмотра и ремонта печатных платI= пайки микроэлементовI= для проверки подлинности= банкнотI=а также для учебных целейK= В настоящее время существует множество образцов подобных устройствK= В подобных= устройствах используются ПЗС-матрицы с размером диагонали= NL4= DD= …= NLODD=и разрешением= S4M4UM–NOUMNMO4= пикселейK= Такие приборы обеспечивают увеличение от= NM до= OMM= (с= учетом размера изображения на экранеF=и разрешение около=NM…PM=мкмK= = Цель работы заключалась в расчете оптической системы цифрового микроскопаI= а= также анализ возможности увеличения разрешающей способности при сохранении= относительно простой конструкцииK= = Базовые положения исследования. Оптическая схема такого=…цифрового микроскопа»= представляет собой микрообъективI= который проецирует изображение на матрицуI= вся= система вместе с аналого-цифровым преобразователем и процессором заключается в единый= корпусK= Степень увеличения подстраивается фактически за счет смещения объектива= относительно предмета и приемникаK= В качестве прототипа оптической схемы был выбран объектив микроскопа небольшого= увеличенияK=В процессе габаритного расчета были достигнуты необходимые значения длины= системы=–= около=NRM= ммK= Прототип не удовлетворял габаритным требованиям технического= заданияI=а также содержал покровное стеклоK= = Промежуточные результаты.

Для полученной в процессе габаритного расчета= системы была проведена оптимизацияI= произведен переход к радиусам стандартного рядаK= Схема полученной оптической системы показана на рисунке в положенииI= когда= обеспечивается линейное увеличение=s=Z–OISK= = Рисунок.=Оптическая система при увеличении=V=–O,6= В рассчитанной оптической системе оценивалась разрешающая способность во всем= диапазоне значений линейного увеличенияK=Некоторые характеристики системы приведены в= таблицеI= где указана разрешающая способность при нескольких значениях линейного= увеличенияK= Изменение линейного увеличения обеспечивается смещением предмета= относительно оптической системы в целомK= = PU= = Таблица.=Оценка разрешения оптической системы цифрового микроскопа== увеличе частота в пространстве= период в пространстве= период в пространстве= ние= предметов при=КZMIO= изображений при=КZMIO= предметовI=при=КZMIO= sI=крат= DEл/ммF= T D=EммF= T (ммF= –OIS= S4IPU= MIMNRR= MIMMSM= –OIN= S4IT= MIMNRR= MIMMT4= –NIT= STIP= MIMN4V= MIMMUT= –NIP= TNIMP= MIMN4N= MIMNMU= –MIV= VUIRT= MIMNMN= MIMNNP= –MIR= NRSI4= MIMMS4= MIMNOU= Система рассчитана на работу с ПЗС-матрицей с размером диагонали= NL4DD= и= разрешением= S4M4UM= пикселейK= Это соответствует размерам линейным размерам матрицы= PITRR=мм= Eдиагональ матрицы= SIORFI= пиксель матрицы имеет размер= TIU=мкмI= что= соответствует частоте Найквиста=S4=л/ммK=Рассчитанная оптическая система имеет контраст= на частоте Найквиста не менее=MIOI=т.еK=имеет характеристикиI=согласованные с приемникомK= = Основной результат. Разработанная оптическая система обеспечивает разрешение= S– NO=мкм при значениях линейного увеличения=–OIS=до=–MIR=и может применяться не только для= любительских целейK= = УДК=RPRKPTO= = ОБРАБОТКА СПЕКТРАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИI ПОЛУЧЕННОЙ С ПОДВОДНОГО АКУСТООПТИЧЕСКОГО СПЕКТРОМЕТРА А.В. Шурыгин (Московский государственный технический университет имK=Н.ЭK=БауманаF= Научный руководитель – к.т.н.I н.с. А.В. Перчик (Московский государственный технический университет имK=Н.ЭK=БауманаF= = В Научно-технологическом центре уникального приборостроения РАН=EНТЦ УП РАНF= был разработан акустооптический спектрометрический комплексI= позволяющий проводить= измерения непосредственно в толще воды на месте нахождения исследовательского судна=xNzI= данный доклад посвящен разработке специализированных программных средств обработки= спектральной информацииI=полученной с этого комплексаK= Спектрометрический комплекс состоит из смонтированного в герметичном контейнере= акустооптического спектрометра и источника излучения= Eтвердотельного лазера на= RPO=нмFK= Излучение лазера через иллюминатор направляется в окружающую средуI= где рассеиваетсяK= Рассеянное излучение содержит информацию о характеристиках средыK= Анализируется= спектр рамановского рассеяния или флуоресценцииK= Существует множество различных методик определения состояния морской воды по= спектральным даннымK= Постоянно совершенствуются имеющиеся и появляются новые= методикиK= Эти методики необходимо реализовывать в программном обеспечении обработки= данных с прибораK= Целью работы было создание программного обеспеченияI= позволяющего находить= = PV= = отдельные линииI =выделяющиеся в сплошном спектреI =данная информация нужна для= программной реализации методик определения состояния морской воды=xOzK= Спектральная информация с акустооптического спектрометра представлена в виде= текстовых файловI= содержащих табулированные графики спектров рассеянного излучения в= толще водыK= Для обработки информации используется система для научных расчетов= lrigin= UKRK= Среда разработкиI= реализованная в выбранной программе оказалась очень удобной для= реализации импорта из текстового файла в рабочее пространство= lriginJа для дальнейшей= обработкиK= Одной из существенных особенностей спектров комбинационного рассеяния является= наличие фонаI= на котором требуется выделять характеристики пиков излученияK= Трудность= при устранении данного фона заключается в томI= что он является в общем случае кривой= произвольной формы и не поддается описанию элементарными функциями или сплайнами с= желаемым результатомK =Выделение функции фона реализовано с помощью алгоритмаI = маскирующего пикиI=в общем виде использующего нижние экстремумы второй производной= сигналаK= В результате проведенного сопоставления результатов работы ряда методов было= решено использовать тотI= который использует вторую производнуюI= а именно встроенную= функцию=ocm~th_find_pe~ks_Ond_deriv~tiveEFK=Это обусловлено большей перспективностью и= возможностью обнаружения скрытых линий излученияI= которые невозможно определитьI= используя метод локальных максимумовI= при отсутствии существенно больших временных= затрат на обработкуK= Конечная стадия определения параметров линии излучения основана на аппроксимации= экспериментально полученного спектра аппаратной функцией акустооптического= спектрометраK= На практике аппаратная функция может быть описана функцией ЛоренсаK= В= случае с одиночными пиками любой численностиI= они могут быть аппроксимированы= встроенными стандартными функциями с достаточной точностьюK= ОднакоI= в случаеI= когда= расстояние между вершинами пиков меньше их шириныI=стандартные функции в некоторых= случаях некорректно проводят аппроксимациюI= поэтому существовала необходимость= создания собственного алгоритма для получения информации о множественных и скрытых= пикахK= На данный момент такой алгоритм разработанI= но завершение его перевода на язык= программирования будет осуществлен в ближайшем будущемK= В результате аппроксимации экспериментальных линий излучения создается модель= спектраI=которая свободна от шумов и содержит исключительно пикиI=описанные функциями= ЛоренсаK= Такая модель содержит в себе все интересующие нас на данный момент= характеристики пиков и только ихK= Таким образомI= было разработано программное средство поиска линий отдельных= веществ в линейчатых спектрахI= получаемых при работе в режиме комбинационного= рассеянияK= Программа также позволяет пользователю задать порог уровня шума и= отображает таблицу линийI =содержащую информацию о положении линииI =ее амплитуде и= толщине и строит графики исходного и обработанного спектровK= Акустооптический спектрометрический комплекс прошел испытания в экспедиции на= Азовском мореI= данные из этой экспедиции обрабатывались с помощью рассмотренных= программных средствK= В данный момент прибор используется в НТЦ УП РАН в качестве= лабораторногоK= = Исследования проводятся при поддержке ФЦП= …Кадры»= контракт ПVTO= от= OT= мая= OMNM=гK= Литература NK= Пустовойт В.ИKI=Пожар В.ЭKI=Отливанчик Е.АKI=Боритко С.ВKI=Перчик А.ВKI=Суворов В.АKI= = 4M= = Шкроб Г.НKI= Твердов В.ВKI= Кутуза И.БKI= Отливанчик А.ЕKI= Шорин В.ИKI= Мазур М.МKI= Жогун В.НK=Современные средства и методы акустооптической спектрометрии=LL=Успехи= современной радиоэлектроникиI=OMMTK=–=ВыпK=UK=–=СK=4U–RSK= OK= Гительсон А.АKI=Силади ФK=Исследование Земли из космосаI=NVUUK=–=SK=–=TOK= = = УДКKRPRKPNTKO= = СОЗДАНИЕ НЕРАВНОПЛЕЧЕГО ИНТЕРФЕРОМЕТРА ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ СРЕДСТВАМИ КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ И.В. Бородкин Научный руководитель – д.т.н. профессор В.К. Кирилловский Краткое вступлениеI постановка проблемы. Традиционная конструкция лазерного= неравноплечего интерферометраI= применяющегося в производствеI= предусматривает= визуальное наблюдение интерференционной картины и визуальную ее расшифровку по= оценке стрелки прогиба интерференционной полосыI= соответствующей максимальной= деформации волнового фронтаK= Достоинства такого метода= –= простота и оперативностьK= Недостатки= –= визуальнаяI= т.еK= приблизительная оценка величины деформации волнового= фронтаI=с точностью не лучшей=NLNM=полосыK= В случае наличия сильных вибрацийI= приводящих к быстрому перемещению= интерференционных полос= Eчто приводит к их исчезновениюFI= традиционно используются= громоздкие и дорогостоящие виброгасящие платформыK= Нашими исследованиями найден= менее затратный метод устранения влияния вибрацийI=состоящий в фотографировании серии= кадров и последующем выборе четкой интерферограммыI= имеющей оптимальное качество= изображенияK= Для повышения точности интерферометрии нами выполняется разработка= модернизированной конструкции лазерного неравноплечего интерферометра путем создания= комплекса цифровой компьютерной регистрацииI= и исследование полученных= интерферограмм с помощью программы их автоматического считыванияI= а также= всесторонней программной обработки с целью расчета характеристик качества оптического= изображенияI=таких как ФРТI=ЧКХI=ФРЛK= == Цель работы. Разработка и исследование компьютерного неравноплечего= интерферометраI=который позволяет получить полную карту волнового фронта исследуемой= поверхности или системыI= таблицы коэффициентов ЦерникеI= а также произвести расчет= количественных характеристик качества изображенияK= = Базовые положения исследования. Интерферометрия позволяетI= при точно= сфокусированном интерферометреI= получить интерференционную картинуI= подобную= топографической карте профиля ошибок исследуемой волновой поверхностиI= где= горизонтали= Eизолинии уровняF= представлены в виде полос с интерваломI= кратным длине= световой волныK= Метод интерферометрии сочетает достоинство наглядностиI= подобно теневому методуI= с достоинством возможности количественных оценок деформаций волнового фронтаI= связанных с аберрациями оптических систем и ошибками оптических поверхностей и= элементовK= Кроме тогоI= интерферометрия отнесена к наиболее перспективным методам в= плане усовершенствований и автоматизацииK= Применение лазеров в аппаратуре контроля и аттестации оптики позволяет= существенно расширить возможности интерферометрических методов контроля и= исследований формы оптических поверхностейK= Высокая когерентность и= = 4N= = монохроматичность лазерного излучения дали возможность разработать новые схемы= интерферометрииK= Образцовый элементI= применяемый в традиционных интерферометрахI= создает= опорный волновой фронтI=которыйI=содержит остаточные ошибки изготовленияK= Применяемые традиционно методы контроля точных оптических поверхностей не= позволяют гарантироватьI=что погрешности формы исследуемой поверхности будут меньшеI= чем =LOMK= С учетом тогоI=что в последние десятилетия повысился спрос на оптические системы и= элементы наивысшего класса точностиI=и требования к точности расчета и выполнения этих= систем находятся на уровне порядка= NLRM= и выше= Eгде = –= длина волны оптического= излученияFI= возникла потребность в приборахI= обеспечивающих измерение с точностью на= уровне=NLNMM–NLOMM=I=т. еK=на порядок точнее традиционныхK= = Промежуточные результаты. Проблему компьютеризации лазерного неравноплечего= интерферометра можно решитьI= оснастив его цифровой видеокамерой с оптикоJ механическим переходным адаптеромI= сфокусированным в центр исследуемой сферической= вогнутой поверхностиK=Камера присоединяется к компьютеру через=rp_JпортK= Камера оснащается переходным адаптером и устанавливается на штативе на едином= основании с интерферометромI= обеспечивая тем самым необходимую жесткую фиксациюI= что так же позволяет сократить влияние вибраций на качество интерферограммыK= Обработка интерферограмм производится в несколько этаповK= В предварительную= обработку входятI= наряду с процедурой регистрацииI= этап неглубокой пространственной= фильтрации для удаления= …шума»= из интерферограммы и этап автоматической= идентификации полос=–=расстановка точек вдоль полос с определением их координатK=Далее= следует аппроксимация полученного цифрового массива с определением функции= деформаций контролируемого волнового фронта или поверхностиK= Последующая обработка= основывается на математических операциях интерпретации функцийI= целью которых= является получение достоверного разложения ошибок волнового фронта или поверхности по= полиномам ЦерникеK= При этом определяются такие важные величиныI= как размах= деформаций= Epe~kJtoJv~lleyF= и среднеквадратическое отклонение= EoMpF= в микрометрах или= количестве рабочих длин волнK= = Основные результаты. Использование программы= webr~= M~thlmqfu= для обработки= интерферограммI= полученных в создаваемом компьютеризированном интерферометре= удобноI= так как информация об отклонении исследуемых волновых фронтов или= поверхностей здесь является абсолютнойI= а не относительнойK= Недостатком традиционных= методов автоматизированной обработки интерферограмм= Ewebr~F= при контроле оптики= наивысшего класса точности является ограниченная точность определения координат= интерференционных полосK= В данной работе использована альтернативная программа= расшифровки интерферограммы= EfntAlFI= разработанная магистром кафедры Прикладной и= компьютерной оптики Санкт-Петербургского национального исследовательского= университета информационных технологийI= механики и оптикиK= Программа выполняет= обработку интерферограммы с высокоточным выделением линий центров= интерференционных полосI= что дает повышение в= NM–RM= раз точности определения= координат полосK= При стабильной работе созданного комплекса вся информацияI= извлекаемая из= интерферограммы с помощью глубокой математической обработкиI= является полезнойK= СледовательноI= созданное здесь совершенное программное обеспечениеI= дает существенное= повышение точности результатов контроля оптикиK= = = = 4O= = УДК=SONKPUPK4= = ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЗАЩИТНОГО СТЕКЛАI ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ОПТИМАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТАЛЛОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВЕТОФИЛЬТРОВ До Тан Тай Научный руководитель – д.т.н.I профессор Л.А. Губанова = В работе представлена методика выбора защитного стекла металлодиэлектрических= светофильтров на основе серебра в зависимости от полуширины и величины допустимой= расходимости падающего пучка излученияK= Спектральные характеристики металлодиэлектрических фильтров изменяются после= изготовленияK= Смещение полосы и значительное снижение пропускания в максимуме= объясняется окислением металлических слоев в контакте с воздухомI= влагой атмосферы и= взаимодействием паров серы и серебра с образованием сернистого серебраI= обладающего= значительным поглощением в видимой и ультрафиолетовой частях спектраK= Избежать этих= неприятных факторов можно либо помещением интерференционного светофильтра в= герметичный объемI= либо использованием защитного стеклаI= приклеенного к слою металлаK= Мною был избран второй вариантK= Защитное стекло в этом случае выполняет две функцииW= защиту слоя серебра от взаимодействия с парами веществI= находящихся в атмосфере=EводаI= сераI= кислород и т.дKF= и функцию светофильтровI=отрезающих излучение высших порядковK= Необходимо отметитьI= что использование защитного стеклаI= обладающего показателем= преломленияI= близким к показателю преломления подложкиI= на которой сформирован= металлJ= диэлектрический светофильтрI= должны привести к увеличению пропускания в= максимумеK=Допустимая расходимость пучка падающего излучения так же как контрастность= и полуширина полосы пропускания интерференционного светофильтра зависят от= коэффициентов отражения зеркалI= его образующихK= Максимальное пропускание металлJ= диэлектрического светофильтра зависит не только от коэффициента отражения образующих= его зеркалI= но и от поглощения света в нихK= ПоэтомуI= представляется актуальной методика= выбора материала защитного стеклаI= обеспечивающего максимальное пропускание и= максимальную допустимую расходимость падающего пучка излученияK= Для решения поставленной задачи автором были разработаны несколько программ= поиска защитного стекла и влияния расходимости падающего излучения на спектральные= характеристики светофильтровK= В результате проведенных исследований было выбрано защитное стекло КУВИ при= допустимом угле расходимости падающего излучения в=NM°K= = = УДК=SONKPU4= = АВТОКОЛЛИМАЦИОННАЯ ФОКУСИРОВКА ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ ИНФРАКРАСНОГО СПЕКТРА И.В. Ерофеев Научный руководитель – д.т.н.I профессор Ю.И. Белоусов = Ни один современный оптико-электронный прибор не обходится без системы= фокусировки и компенсации расстраиваемости оптической частиK= Особенно это актуально= для приборовI=оперативный контроль которых крайне сложен или вообще недоступенK= Целью работы является создание приемаI= позволяющего компенсировать влияние= терморасстраиваемости и других факторовI= приводящих к расфокусировке оптической= системыK= = 4P= = Суть приема заключается в контроле положения плоскости изображенияI= фокусного= расстояния объектива с помощью дополнительного фотоприемникаK= При этомI= процесс= наблюдения объектов оптико-электронной системой остается непрерывным за счет= размещения дополнительного приемника вне рабочего поля зрения оптической системыK= Основываясь на эффекте= …нарцисса»I= оптическая схема построена таким образомI= что= излучение от участка основного фотоприемника проходит через объективI= отражается от= наклонного отражающего элементаI= обратно проходит объектив и принимается= вспомогательным приемникомK= Причем этот вспомогательный приемник обладает= возможностью фокусировки для определения плоскости наилучшего изображенияK= Кроме= тогоI= наблюдаемый участок основного фотоприемника должен обладать некоторым= температурным контрастомK= Фокусируясь вспомогательным приемником по контрастному= изображению основного приемникаI=а так жеI=зная точное расстояние между ними=Eблагодаря= прецизионным датчикам положения на обоих приемникахFI=вычисляется текущая дистанция= фокусировкиK= ОчевидноI= что при фокусировке объектива на= …бесконечность»= плоскости= основного и вспомогательного приемников должны совпадатьK= В противном случае= происходит компенсация расфокусировки объективаK= Справедливость основных расчетов и принципиальных предположений проверена= экспериментальноK=С помощью экспериментального стенда были получены видеоматериалыI= подтверждающие возможность реализации этого приемаK= Анализ результатов позволил= определить необходимые уровни световых потоковI= размеры оптических элементов и= диапазоны фокусировок для построения более совершенного макетаK= = = УДК=RPRKR= = МЕТОДИКА И АППАРАТ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ С ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕМ С.М. Аксарин Научный руководитель – к.ф.-м.н.I доцент В.Е. Стригалев = Краткое вступлениеI постановка проблемы. Оптические волноводы широко= применяются в системах телекоммуникацийI= в современных датчиках и приборахI= основанных на использовании в качестве чувствительных элементов и трактов передачи= информации оптических волноводов с сохранением поляризацииK= При создании приборов высокой точности= Eволоконно-оптический гироскоп= xNzI= волоконно-оптический датчик тока и дрKF= возникают задачи изучения и определения= требуемых характеристикI= предъявляемых к изготовлению оптических волоконI= сохраняющих поляризацию и интегрально-оптических волноводовI= а также определения= требуемых точностей к поляризационному согласованию оптических волноводовK== = Практические результаты. В ходе исследования были проведены измерения= параметров оптических волоконW= групповая и фазовая длины биений волокнаI= Н-параметрI= величина дисперсии двулучепреломления оптического волокна= xOz= иI= построена модель= расчета уширения волнового цуга на выходе волокнаK= Также построена математическая= модель определения местоположения оптических неоднородностей в волноводах с= сохранением поляризацииK= В докладе представлено описание механизма использования= поляризационного интерферометра МайкельсонаI= а также новая методика расчета и= математический аппарат для согласования поляризационных оптических осей для любых= вариантов сочетаний оптических волноводов сохраняющих поляризациюK= РезультатыI= полученные в данной работеI= могут быть использованы при создании= волоконно-оптических датчиковI=где требуется высокая точность согласования разных типов= = 44= = волноводов для минимизации оптических потерь и согласования оптических осей по= поляризацииK= Такими приборамиI= к примеруI= являются волоконно-оптический гироскопI= волоконно-оптический датчик токаI= волоконно-оптический гидрофонK= Разработанные= математические методы позволят вести анализ оптических волноводных систем с= сохранением поляризации любой конфигурацииK= Литература NK= iefevre=eK=qhe=ciber=lptic=dyroscope=LL=Artech=eouseI=NVVPK= OK= ceng= q~ngI= ui~ngJzh~o= t~ngI= vimo= wh~ngI= tenc~i= gingK= fnfluence= of= birefringence= dispersion=on=distributed= me~surement=of=pol~riz~tion=coupling=in=birefringent= fibers=LL=lptic~l= bngineeringI=OMMTK=–=sK=4SETFK=–=РK=MTRMMSJO–MTRMMSJTK= = = УДК=SONKPTPKUOSKMPUKU= ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ОПТИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРАI ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННОГО РАССЕИВАЮЩЕЙ СРЕДОЙ К.А. Федин Научный руководитель – н.с. С.А. Волков Аэрозольные технологииI= основанные на использовании уникальных свойств малых= частиц веществаI= взвешенных в газеI= находят широкое применение в микроэлектроникеI= космической техникеI= медицинеK= В работе= xNz= авторы исследуют пассивный оптический= реакторI= предназначенный для лазерной обработки дисперсных материаловI= при этом= рассматривается случайI= когда размеры частиц меньше длины волны излученияK= В отличие= от работы=xNzI=в данной работе исследуется лазер с аэрозольным реакторомI=расположенным= в его резонатореK= Работа состоит из двух частейK= В первой части представлены результаты= моделирования поля в резонатореI= частично заполненном рассеивающей средойK= Для= расчетов использовалась стратифицированная модель переноса излучения в рассеивающей= среде= xOzK= В данной модели частицы располагаются на= …аэрозольных экранах»I= и= представлены как поглощающие дискиK=Таким образомI=расчет рассеяния по формулам=…Ми»= заменяется расчетом дифракции на случайном экранеK= Выполнены расчеты для плоскоJ зеркального резонатора и резонатора с конфокальным телескопомK=По результатам расчетов= оценивается качество пучка внутри резонатораI= аэрозольные потериI= а также плотность= энергии в реакционных зонахK=Во второй части исследуются параметры лазерной установкиI= особенностью резонатора которой является наличие встроенного телескопаI=внутри которого= располагался реактор с аэрозольной средойK= Активный элемент= kdWvAdI= длина волны= генерации= NIMS=мкмK= Рассеивающая среда= –= частицы графита= ER–OM=мкмFI= олова= EP–NM=мкмFI= меди=ENR–RM=мкмFK=Исследовались временные и энергетические характеристики излучения в= резонаторе лазера-реактораI= а также явления сопровождающие= …трансформацию»= частиц в= реакционной зоне в зависимости от концентрации рассеивающих частицI=их типаI=мощности= накачкиK=ПоказаноI=что лазер устойчиво работает при уровне=…аэрозольных»=потерь до=UMBI= дажеI= при использовании слабо отражающих частиц графитаK= ОбнаруженоI= …просветление»= дисперсной среды за счет испарения мелкодисперсной фракции приводит к изменению= добротности резонатора и к резкому возрастанию мощности излученияI= вследствие чегоI= возможно образование плазмы в реактореK= = Литература NK= Летфуллин Р.РKI= Игошин В.ИK= Многопроходный оптический реактор для лазерной= обработки дисперсных материалов=LL=Квантовая электроникаI=NVVRK=–=№=TK=–=СK=TNN–TNSK= = 4R= = OK= Милицин В.ОK= Стратифицированная модель рассеяния лазерного излучения в= дисперсной среде и филаментация фемтосекундного импульса в атмосферном аэрозолеW= диссертация на соискание ученой степени кандK=физKJматK=наукK=–=МWI=OMMSK=–=N4U=сK= = = УДК=RPRK4NT= ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕРНИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ КОМПЛЕКСА СИНТЕЗА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГОЛОГРАММ-ПРОЕКТОРОВ ФРЕНЕЛЯ А.Д. Громов Научный руководитель – д.т.н.I профессор С.Н. Корешев = Краткое вступлениеI постановка проблемы. В современном фотолитографическом= процессеI= большие перспективы имеет метод голографической проекцииI= основанный на= использовании голограмм Френеля для формирования изображения структуры= изготавливаемого изделия на покрытой фоторезистомI= полупроводниковой подложкеK= Использование голограмм позволяет повысить технологичность процесса путем избавления= от дополнительных оптических элементов проекционной системыI= функции которой= выполняет голограммаK= Серьезные трудности при этом вызывает реализация физического= процесса записи голограммыK= Существует альтернативныйI= и в определенных случаях= единственныйI= способ изготовления голограммы-проектораW= компьютерный синтез= требуемой голограммной структуры и последующее ее отображение на носителеI= осуществляемое с помощью электронного генератора изображенияK= Для этих целей на= кафедре Прикладной и компьютерной оптики Санкт-Петербургского национального= исследовательского университета информационных технологийI= механики и оптики был= разработан программный комплекс синтеза и восстановления голограмм-проекторовK= АлгоритмыI =используемые в комплексеI =требуют значительныхI =даже по современным= меркамI=вычислительных мощностейK=С целью сокращения трудоемкости синтеза голограммJ проекторов нами был предложен алгоритмI=предполагающий разбиение исходного объекта на= повторяющиеся типовые элементыK= = Цель работы состояла в разработкеI= внедрении и оценке влияния алгоритма синтеза= голограмм-проекторовI= основанного на разбиении исходного изображения фотошаблона на= примитивыI= на скорость синтеза голограммной структуры и сравнении качества= формируемых изображений фотошаблоновK= В ходе выполнения работыI= была проведена= модернизация комплекса синтеза и восстановления голограмм-проекторовK= Работоспособность модернизированного комплекса и алгоритма была подтверждена= экспериментальноK= = Базовые положения исследования. В литературе описан традиционный алгоритм= синтеза голограмм-проекторовI= при котором результирующее голографическое поле в= плоскости голограммыI= рассчитывается как суперпозиция волновых полей приходящих в= плоскость голограммы от каждой точки исходного объектаK=На практике такой способ требует= высоких вычислительных затратI= которые возрастают пропорционально увеличению= сложности структуры исходного фотошаблонаK= При компьютерном синтезе голограмм-проекторовI=в данной работеI=применялся иной= алгоритмI= предполагающий представление исходного объекта в виде набора одинаковых= элементов= –= примитивовK= Идея алгоритма основана на томI= что одинаковые примитивыI= из= которых состоит объектI= формируютI= в итогеI= одинаковую картину распределения= комплексных амплитуд на плоскости голограммыI= до момента наложения опорной волныK= Таким образомI= непосредственный расчет голографического поляI= являющийся самой= = 4S= = ресурсоемкой задачейI= производится однократно для всех уникальных примитивовK= В= последующем производятся только операции векторного сложения заранее рассчитанных= амплитуд полейI=сформированных примитивамиK= Использование такого алгоритма невозможно без разработкиI= исследования и= оптимизации метода расчета комплексных амплитудI= формируемых элементарными= примитивамиI=а также способов объединения примитивов в процессе синтеза голограммы и= определения их влияния на качество восстанавливаемого изображенияK= = Примененные методы. При разработке алгоритма построении картины распределения= комплексных амплитуд для элементарных примитивовI= были обнаружены и использованы= следующие особенности метода синтезаW= -= картина распределения может иметь различные виды симметрииI=что дополнительно= сокращает количество необходимых расчетовX= -= в некоторых случаях присутствуют другие закономерностиI=в картине распределения= комплексных амплитудI=упитывающиеся при расчетеX= -= примитивы более сложных форм могут быть сформированы из более простых= примитивовK= Основной результат. В результате проведенной работы разработан и исследован= алгоритм синтеза голограмм-проекторовI=основанный на разбиении структуры фотошаблона= на примитивыK= Была произведена модернизация комплекса синтеза и восстановления= голограмм проекторов и внедрение в него разработанных алгоритмовK= Установлена= возможность применения алгоритма для синтеза голограмм-проекторовI= предназначаемых= для формирования дифракционно-ограниченных изображений фотошаблоновK= Работоспособность модернизированного комплекса была подтверждена экспериментальноK= = = УДК=SUNKTURKRT4= = СЕНСОР КОНЦЕНТРАЦИИ COO В АТМОСФЕРЕ НА ОСНОВЕ ФУРЬЕ-СПЕКТРОМЕТРА А.Л. Итин Научный руководитель – д.ф.-м.н.I профессор Ю.Л. Колесников = В настоящее время измерение концентраций газов= –= являются одной из ключевых= областей в промышленности и бытовой деятельностиK=В последнее десятилетие обнаружение= и мониторинг газов стало особенно широко развиватьсяI=вследствие необходимости защиты= окружающей природыK= Наиболее распространенным для анализа концентраций СОI=СlOI=pMOI=klI=klOI=СxНy в= составе многокомпонентных газовых смесей является метод ИК-спектроскопииK= Наличие= узких селективных полос поглощения разной интенсивности в ИК-области спектраI= характерных для каждого анализируемого компонентаI= позволяет выбирать оптимальные= условия измеренияI=а также разработать оптические сенсоры для приборов газового анализа= с высокими селективными возможностямиK= В литературе широко описано преимущество использования сенсоровI= основанных на= работе фурье-спектрометровK= Выделяют два типа фурье-спектрометровI= значительно= отличающихся друг от друга по исполнению и предельным возможностямW= динамический= фурье-спектрометр=EДФСF=–=интерферометрI= в котором один из двух отражателей подвижен= (в качестве отражателя может быть примененоI= напримерI= зеркалоFI= и статический=EСФСF= –= интерферометр с неподвижными отражателямиK= Ввиду отсутствия подвижных элементов в устройстве СФСI= данный спектрометр= = 4T= = является более надежным в эксплуатацииK=СФС используют пространственное расположение= интерферограммыI= фокусируемой на фотоприемникI= при использовании матричного= фотоприемника возможна максимально быстрая регистрацияI= ограничивающаяся только= быстродействиемI= конструктивными особенностями приемника и величиной= регистрируемого сигналаK= Спектральное разрешение таких датчиков ограничивается числом= пикселов= k линейки приемниковI= где происходит фиксацияK= Как правилоI= относительное= спектральное разрешение не может превышать значения= kLOKТребуемое число разрешаемых= спектральных интервалов в большинстве систем для анализа газового состава среды лежит в= пределах=OMM–4MMI=что легко может быть достигнуто с помощью СФСK= В данной работе предлагается использовать интерферометр Майкельсона в СФС с= «крышеобразными»=концевыми отражателямиI=смещенными относительно друг друга на=tLOK= Луч светаI= сформированный регистрируемым объектом= Eволновой фронт= АFI= попадает на= светоделитель и делится на два пучка одинаковой интенсивностиK= Отразившись от= зеркальных= Eтипапризма-крышаF= отражателейI= смещенных относительно друг друга на= tLOI= эти пучки вновь совмещаются светоделителемI= формируя два плоских параллельных между= собой волновых фронта= O =и= PI =сдвинутых относительно друг друга на= tK =Фронты= O =и= PI = интерферируя между собойI= формируют вблизи фокальной плоскости объектива= 4= интерференционную картинуK= Одним из основных показателейI= определяющих режим работы сенсора= –= это длина= волны излученияK= На основе значения длины волны подбирается необходимый источник и= приемник излученияK= Длина волны для данного сенсора подбиралась в соответствии с= графиком инфракрасного спектра поглощения= ClOK =Диапазон длин волн выбран согласно= максимальному значению коэффициента поглощенияK=Для получения точных значений были= использованы таблицы международной базы данных= efqoAk= EefghJ resolutionqoAksmissionmolecul~r~bsorptiond~t~b~seFI= согласно которым NZNIRU=мкмI= OZ4IP=мкмI= PZOIT=мкмK= Оптическая схема СФС построена в виде двух каналов с= независимыми оптическими системамиI=базовой работающей в спектральном диапазонеW=OIR– RIM=мкм и проверочного в диапазоне=NIM–OIP=мкмK= В обеих системах используется линзовый объективI=в качестве приемника предлагается= матрицы=eynixpemiconductorvAC_AAMp=S4M4UM=с размерами элементов=OIOROIOR=мкмK=Для= проверочной системы максимальная разность хода m~xZO4M=мкмI= эквивалентное фокусное= расстояние= R=ммI= при значении= tZN=ммI= число регистрируемых спектральных интервалов= MZOTMK= Для базовой системы максимальная разность хода m~xZSMM=мкмI= эквивалентное= фокусное расстояние= O=ммI= при значении= tZN=ммI= число регистрируемых спектральных= интервалов=MZO4MK= Конструктивно каждый модуль состоит из следующих основных частейW = интерферометраI= объективаI= узла фотоприемника и бленды для защиты аппаратуры от= попадания на фотоприемное устройство прямых солнечных лучейK= Собственно= интерферометр состоит из полупрозрачной пластины=N=и двух отражателей=O=и=P (каждый из= отражателей это призма-крыша типа БРJNUM°FI=расположенных относительно оптической оси= системы такI=чтобы образовать требуемый сдвиг=t интерферирующих пучковK= Полупрозрачная пластина и отражатели прикреплены к общему основанию= 4I= изготовленному из материала с коэффициентом линейного расширенияI= близким к= коэффициенту линейного расширения материала полупрозрачной пластины и отражателейK= ОбъективI= как и фотоприемное устройствоI= крепится к задней стенке корпусаI= что= обеспечивает стабильность их взаимного положенияK= СледовательноI= при использовании= статического фурье-спектрометраI=имеющего входное окно размером=4M4M=ммI=практически= во всех спектральных диапазонах можно получить удовлетворительное отношение= сигнал/шум всех исследуемых сцен и достаточное количество разрешаемых спектральных= интерваловI= количество которых определяется числом строк применяемой фотоприемной= матрицыK= = 4U= = УДК=RPRKMNR= = АНАЛИЗ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОНЦЕНТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТИВА А.

С. Ковалёва Научный руководитель – д.т.н.I профессор В.А. Зверев Краткое вступлениеI постановка проблемы. Одной из особенностей работы= отражающих несферических поверхностей второго порядка является отсутствие= астигматизма при входном зрачкеI= расположенном в одном из геометрических фокусов= кривой второго порядкаK= Таким образомI= отражающая поверхность второго порядка может= рассматриваться как строго анастигматическая поверхность для произвольного положения= предмета при строгом отсутствии аберраций в зрачкахI=когда последние будут совмещены с= ее геометрическими фокусамиK= Такими же свойствами обладают и концентрические поверхностиK= Они так же строго= свободны от астигматизма при произвольном положении предметаI =если главные лучи= проходят через общий центр этих поверхностейK= Интерес к концентрическим оптическим системам объясняется возможностью= рассчитать и изготовить системы с ценными свойствами=–=большой светосилой в сочетании= со значительным угловым полем изображаемого пространстваK= Рассматривая отражающие и преломляющие поверхности концентрической системы= как конструктивные элементыI= обладающие одними и теми же свойствамиI= сохраняем эти= свойства=Eстрогое отсутствие астигматизма при произвольном положении предмета и строгое= отсутствие аберрации в зрачкахF= для оптических системI= скомпонованных только из= вышеуказанных элементовK=При этом концентрические линзы будут также строго свободны и= от хроматизма увеличенияK= Поверхность изображенияI= образованного оптической системой концентрических= поверхностейI=обладает кривизнойI= равной оптической силе оптической системыK= Дополнив= такую систему положительной линзойI= расположенной вблизи осевой точки изображенияI= получаем потенциальную возможность устранения кривизны поверхности изображенияK= = Цель работы. Анализ габаритных и аберрационных свойств и разработка метода= расчета концентрических объективов с отражающими и преломляющими поверхностямиK= Проверка результатов расчета на примере посчитанных объективов с концентрическими= поверхностями и их сравнение с представленными объективами других авторовK= = Промежуточные результаты. Выполнены следующие действияW= NK= разработан расчет оптических систем с концентрическими поверхностямиK= Выведены формулы для определения сферической аберрации в угловой мере= dsD = (угловой сферической аберрацииFI= а также формулаI= определяющая значение= хроматической аберрацииI= учитывающая показатели преломления и коэффициенты= дисперсииX= OK= произведен подбор комбинации стекол для некоторого числа оптических системI= удовлетворяющих требующему качеству изображенияX= PK= выполнено сравнение с концентрическими объективами Г.МK=Попова по качеству= полученного изображения и затратам времени на расчетK= Основной результат. Выполнен анализ габаритных и аберрационных свойствI= и= разработан метод расчета концентрических объективов с отражающими и преломляющими= поверхностямиK= Разработана оптическая система концентрических поверхностейI= образующая изображениеI= свободное от сферической аберрацииI= комы и астигматизмаK= В= = 4V= = данной работе продемонстрированы примеры объективовI= рассчитанных по данной= методикеI= а также представлено ограничение параметровI= от которых зависит вычисления= оптических системK= = = УДК=SUNKTURKS= = НЕИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВЫПУКЛЫХ АСФЕРИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА Е.Г. Малиновская (Московский государственный технический университет имK=Н.ЭK=БауманаF= Научный руководитель – к.т.н.I ст. преподаватель В.И. Батшев (Московский государственный технический университет имK=Н.ЭK=БауманаF= = Одной из основных проблем создания крупных телескопов является обеспечение= высокого качества изображенияI=что в свою очередь требует разработки высококачественных= методов измерения и контроля формы асферических зеркалK= Наиболее сложной является= проблема контроля выпуклых поверхностейK=Ее решение стандартными методами приводит к= необходимости использования вспомогательных оптических элементовI= диаметры которых= существенно превышают диаметр самой контролируемой поверхности=EКПFK= Целью работы является разработка метода определения уравнения выпуклой= оптической поверхностиK= Попытка решения поставленной проблемы привела к созданию так называемой схемы= ортогональных лучейI= согласно которой освещение контролируемой детали производится= пучком параллельных лучейI=ориентированных перпендикулярно оси симметрии деталиK= Структура отраженного пучка несет в себе информацию о форме КПK =Сущность= контроля заключается в применении особого оптического элемента в виде линзового растра= для определения структуры светового пучкаI=отраженного от КПI=т.еK=определение уравнений= отраженных лучей в системе координатI= связанной с КПK= Каждый элемент растра= представляет собой плоско-выпуклую линзуI= центр кривизны сферической поверхности= которой совпадает с плоской поверхностьюK== Автором разработан алгоритм вычисления геометрических параметров и определения= параметрического уравнения поверхностиI= выпуклых асферических зеркалI= основными= этапами которого являютсяW= NK= определение геометрических параметров асферической поверхности второго= порядкаI=ближайшей к КПX= OK= определение отступления КП от ближайшей асферической поверхности второго= порядкаK= Анализ точности показалI=чтоW= -= метод позволяет проводить технологический контроль выпуклых асферических= поверхностей на стадии шлифования с погрешностью не хуже=RMM=нмX= -= для аттестационного контроля полированных оптических поверхностей с= погрешностью не хуже= PM= нм требуется повысить точность алгоритма определения= геометрических параметров асферической поверхности второго порядкаI=ближайшей= к КПK= В результате работы предложен метод контроля качества выпуклых поверхностей= большого диаметраI= основанный на базовой схеме ортогональных лучейK= Разработан= алгоритм определения уравнения КПI= обеспечивающий точность контроля= RMM=нмI= достаточную для технологического контроля астрономических зеркалK= В дальнейшем планируется повысить точность контроля до= PM= нмI= что удовлетворит= требованиям аттестационного контроля астрономических зеркалK= = RM= = УДК=RPRKU=SUNKTTTKU= = РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ПРИЗМ И КЛИНЬЕВ НА АВТОКОЛЛИМАТОРЕ С ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТЬЮ П.Е. Рятте Научный руководитель – д.т.н.I профессор В.К. Кирилловский = Краткое вступлениеI постановка проблемы. На сегодняшний день существует= множество методов определения углов различных призм и клиньевK=В зависимости от вида и= специфики призмы можно подобрать наиболее удобный способK=Традиционно для измерения= применяют угловые металлические плитки=EкалибрыFI=механические и оптические угломерыI= индикаторы с механическими и оптическими рычажными системамиI= гониометрыI= автоколлиматоры или интерферометрыK= В результате прогресса науки и промышленности появилась необходимость повышения= точности отдельных видов измерительных приборовK= С развитием цифровой техники= появилась такая возможностьK= Автоколлимационная установка разработана для работы в цехах при контроле= продукцииK= Цена деления грубого отсчета шкалы= –= S= минK= Предел допустимой основной= погрешности измерения угла= –= P= минK= Исследования показалиI= что автоколлимационный= метод отличается удобством работы за прибором и его оперативностьюI= простотой= оптической схемы и установки в целомK= Поэтому было принято решение модернизировать= именно эту установкуK= = Цель работы. Модернизировать автоколлимационную установку для измерения углов= призм и клиньев с целью повышения ее точности и производительности на этапе= измерительных наводок за счет применения компьютерной обработки изображений= автоколлимационных бликов вместо применяемых традиционно окулярных визуальных= наблюдений и измерительных наводокK= = Базовые положения исследования. Целью модернизации является повышение= точности измерений устройстваK= Способом модернизации служит установка цифровой фотокамеры с возможностью= последующей передачи изображения на компьютер для компьютерной обработки структуры= изображенияI= что позволяет существенно повысить точность измерительных наводок на= заданные элементы этого изображения=Eв данном случае на автоколлимационные бликиFK= Для осуществления этого были поставлены следующие задачиW= NK= разработка узла соединения системы регистрации в форме матричной камеры с= наблюдательной системой автоколлиматора и расчет оптической системы= переходного модуля=EпереходникаFX== OK= разработка компьютерного программного обеспечения для обработки изображения с= регистрирующей системы автоколлиматораI=перенесенного в компьютерK= = Промежуточные результаты. Была разработана схема и конструкция переходника= между автоколлиматором и фотокамерой и рассчитаны его оптические компоненты для= обеспечения правильной работы системы передачи окулярного изображения в компьютер с= целью обработки изображения и повышения точностиK=Также было разработано программное= обеспечение для обработки изображенийI=зарегистрированных модернизированной системойK= = Основной результат. Разработан модернизированный автоколлиматорI= оснащенный= цифровой системой регистрации изображения автоколлимационных бликовK== = RN= = Модернизированный автоколлиматор укомплектован программным обеспечением для= обработки полученных изображений с целью существенного повышения точности= нахождения координат автоколлимационных бликов иI= таким образомI= результатов= выполняемых измерений углов призм и клиньевK= = = УДК=RPOKPTOKMUOKRW=SOUKVRPKO= = ИЗМЕРЕНИЕ ЗАТУХАНИЯ В ПОЛИМЕРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХI АКТИВИРОВАННЫХ ФЛУОРЕСЦИРУЮЩИМИ КРАСИТЕЛЯМИ А.Ю. Савина (Санкт-Петербургский государственный политехнический университетF= Научный руководитель – д.ф.-м.н.I доцент Д.В. Кизеветтер (Санкт-Петербургский государственный политехнический университетF= = Коэффициент затухания излучения является важнейшей характеристикой волоконных= световодов= EВСFK= Существуют международные и российские стандарты по определению= затухания излучения в кварцевых и полимерных световодахK= Однако многие способы= измерения затухания= Eкак например метод укорачиванияF= неприменимы в действующих= волоконно-оптических системахK= МетодомI= легко осуществимым на практике в случае= отсутствия защитной оболочки полимерных оптических волоконI= активированных= флуоресцирующими красителями= EФПОВF= является метод локального бокового освещения= волокнаI= заключающийся в освещении ФПОВ узконаправленным излучением= Eс длиной= волны соответствующей диапазону поглощения красителяF= перпендикулярно оси волокнаK= Изменяя расстояние от выходного торца до места облучения ФПОВ=lp и измеряя зависимость= изменения мощности выходящего излучения от=lpI=можно определить коэффициент затухания= излучения в диапазоне длин волн флуоресценцииK= Недостатком такого способа является= высокая чувствительность к локальным неоднородностям ФПОВK= Существенно снизить= влияния на точность измерений коэффициента затухания возможно за счет освещения= протяженного участка световодаK=Что и было реализовано нами в данной работеK= Экспериментальные исследования производились на ФПОВI= изготовленных из= полиметилметакрилата= EПММАF= с диаметром сердцевины= VUM= мкмI= активированных= Родамином=SЖ=EР6ЖF=с концентрацией=R=и=OR=мг/кгK=СветоводI=уложенный на подстилающую= поверхность= Eлист белой бумагиI= алюминиевую фольгу или черную тканьFI= освещался= источником излученияI= создающим равномерную освещенность в пределах заданной длины= волоконного световода= EВСF= Eлюминесцентными лампами ЛБJ4M= или двумя линейками= планарных светодиодов сине-зеленого цвета свеченияFK= Часть ВС была закрыта= светонепроницаемым экраномK=Изменяя длину освещаемого участка= ls ПОВI=производилось= измерение спектрального распределения интенсивности выходящего излучения= I Els I l F K= Полученные зависимости мощности выходящего из световодов излучения от длины= освещаемого участка для различных длин волн были аппроксимированы выведенной нами= функциейW= I Els F = I m EN - expE -als FF I= где= a =–=затухание излучения= ENLсмFK= Значения= I m и= a были определены методом оптимизации по двум параметрамK= Были обнаружены следующие закономерностиK= В случае освещения ВС= люминесцентными лампами при концентрации Р6Ж= OR=мг/кг отражающие свойства= подстилающей поверхности= EППF= не оказывают существенного влияния на измеряемый= коэффициент затуханияK=В частности на длине волны=RRR=нм коэффициент= a (смJNF=для случая= черной ПП= –= MIPT–MIMPX= белой= –= MIP4–MIMNX= фольги= –= MIPR–MIMNK= Отношение значений= максимальной мощности излучения= I m =Eпри= ls ® F=при различных типах ПП соответствует= оценочной величине отношения мощностей накачкиI= поглощаемой в красителеK= При= = RO= = концентрации Р6Ж=R=мг/кг различия= a при различных типах ПП составляли от=NI4=до=OIR=разK= Отражающая ПП существенно увеличивала затухание в волокнеK= Величина= I m также= увеличиваетсяI= однако отношение= I m для случая отражающей и поглощающей ПП= отличаются меньшеI= чем при концентрации Р6Ж=OR= мг/кгK=Это позволяет предположитьI= что= увеличение коэффициента отражения от ПП приводит к возникновению вынужденного= излучения в направлении к наружной поверхности световода и частичному истощению= накачкиI= соответственноI= уменьшению мощности излученияI= распространяющегося по= световодуK= Аналогичные результатыI=но с меньшими значениями= a I=получены при использовании= в качестве источника излучения светодиодной линейкиK=В частностиI=при концентрации Р6Ж= OR=мг/кгI=на длине волны=RRR=нм получены следующие величины= a =EсмJNFW=поглощающая ПП= (чернаяF=–=MIOS–MIMNX=белая ПП=–=MIOPP–MIMMRX=фольга=–=MIOM–MIMNK= Благодаря проделанной работеI= была разработана новая методика определения= коэффициента затухания излучения в ВС=–=метод интегрального бокового освещенияK=Данная= методика применима как для полимерных световодовI= активированных флуоресцирующими= красителямиI=так и для кварцевых световодовI=легированных редкоземельными элементамиK= Метод не является альтернативой методу локального бокового освещенияK= Совместное= использование этих методов дает возможность получить дополнительные сведения о= затухании излучения в флуоресцирующих волокнахK = = УДК=RPR= ПОИСК ПУТЕЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАВНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ В ИЗОБРАЖЕНИЯХ РАЗНОВЕЛИКИХ ОБЪЕКТОВI ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ С ПОМОЩЬЮ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ГОЛОГРАММ-ПРОЕКТОРОВ ФРЕНЕЛЯ Д.С. Смородинов Научный руководитель – д.т.н.I профессор С.Н. Корешев = Работа выполнена в рамках создания на кафедре Прикладной и компьютерной оптики= Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных= технологийI= механики и оптики программного комплекса синтеза и цифрового= восстановления голограммK= Основной областью применения данного комплекса является голографическая= фотолитографияI= в связи с чемI= объекты с которыми предстоит работаI= будут представлять= собой бинарные двумерные транспарантыK= Согласно принципу Гюйгенса-ФренеляI= такие= объекты можно описать как массивы точекK=Суть существующего метода синтеза голограмм= состоит в томI= что если каждую из таких точек представить в виде источника светаI= то= распределение комплексной амплитуды и фазы от такого источника на дискретной= плоскости голограммыI= а также наложение опорного пучка можно описать компьютерными= методамиK= Но использование данного метода серьезно ограничивает большой объем= вычислений при расчете голограммы сложного объектаK= Ранее было предложено решение данной проблемы с помощью разбиения объекта не на= точкиI= а на некоторые типовые элементы= –= напримерI= отдельные отрезкиI= дуги и т.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 16 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.