НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

В работе исследовано преобразование широкополосного ИК-излучения в монокристаллах ниобата лития  стехиометрического и конгруэнтного составов в условиях некритичного 90-градусного синхронизма при реализации векторных взаимодействий световых волн. Показано, что эффективность преобразования, ширина спектра и положение максимума спектра преобразованного излучения зависят от отношения R = Li/Nb в кристалле ниобата лития. Предложено использовать зависимость положения максимума спектра от состава и структуры кристалла в качестве точного экспериментального критерия определения отношения R = Li/Nb в кристалле ниобата лития.

Данная работа посвящена изучению основных характеристик и параметров волоконно-оптических брэгговских решеток (ВБР). В статье рассмотрены основные методы теоретического расчета  спектральных коэффициентов отражения и пропускания ВБР. Приведены измеренные спектры отражения ВБР двумя разными способами: с использованием анализатора спектра и широкополосного источника накачки, а так же с помощью новой созданной установки для измерения спектров отражения и пропускания ВБР. Сопоставлены теоретически рассчитанные спектры отражения и полученные экспериментально двумя различными методами.

Атмосфера является одним из основных факторов, влияющих на ухудшение качества оптических систем. Атмосфера как среда, через которую распространяется излучение, проявляет свое искажающее влияние через способность поглощать, рассеивать, отклонять (атмосферная рефракция) это излучение, непрерывно менять свои свойства (атмосферная турбулентность), а также вызывать в зависимости от состояния атмосферы различные электромагнитные эффекты (электрические пробои, ионизация и т.д.). В статье предложен новый подход к рассмотрению влияния атмосферы на качество изображения. Показано, что это влияние имеет геометрические и пространственно временные особенности. Предложены рекомендации по эффективному снижению этого влияния.

Наиболее сложной и дорогостоящей частью современного телескопа является главное зеркало. Его поверхность должна сохранять свою форму с точностью до малых долей длины волны при любых рабочих наклонах зеркала во всем рабочем диапазоне температур. При этом его необходимо максимально облегчить, чтобы обеспечить приемлемые требования к несущей конструкции телескопа.Сегодня, пожалуй, ни у кого не вызывает сомнения, что в качестве главных зеркал телескопов пятого поколения будут использоваться исключительно составные зеркала, у которых взаимное пространственное положение отдельных элементов во время работы будет непрерывно корректироваться с целью поддержания заданной формы и с целью адаптивной компенсации искажений волнового фронта формируемого телескопом излучения.В статье предложен оригинальный метод изготовления облегченных оптических элементов. На основе расчетов и экспериментальных данных показано, что погрешности в изготовлении оптических элементов находятся в допустимых пределах.Приведен пример методики изготовления облегченного зеркала.Ключевые слова: облегченные оптические зеркала (сегменты), адаптивная компенсация, главное зеркало телескопа.

Предложен метод определения информационной емкости визуального, фотографического и ТВ – изображений в телескопе, учитывающей влияние различных искажающих факторов (физических, технологических, инструментальных). На примере атмосферной турбулентности показано, что наличие искажающих факторов (фактора) приводит к существенному снижению контраста изображений и, как следствие, к снижению разрешения, уменьшению градаций яркости и падению информационной емкости фиксируемых изображений. Предложены формулы, которые позволяют, задаваясь значениями диаметра главного зеркала телескопа (переменная величина) при заданных угловых размерах реального изображения объекта (постоянная величина), определить информационную емкость изображения телескопа в предполагаемых условиях эксплуатации. Расчеты показали, что увеличение диаметра главного зеркала при заданной угловой величине кружка размытия изображения ведет в реальных условиях к снижению информационной емкости изображения. Поэтому при рассмотрении вопроса о создании телескопов с увеличенным диаметром главного зеркала необходимо одновременно решать задачу повышения качества изображения как за счет минимизации влияния искажающих факторов собственно телескопа, так и средствами адаптивной коррекции этого влияния. Предложенный метод позволяет, задаваясь конкретным значением информационной емкости и угловыми размерами изображения точки, определить максимально допустимые размеры главного зеркала телескопа и, соответственно, возможную цену всей работы по созданию и установке телескопа. Метод применим как для классических, так и адаптивных телескопов.

Рассмотрены возможности изготовления дифракционных и голограммных оптических элементов (ДОЭ и ГОЭ) с применением установки плазмохимического травления (ПХТ) Caroline 15 PE. Целью работы являлось повышение показателей качества бинарных ДОЭ-ГОЭ, которые определяются главным образом глубиной функционального микрорельефа. Показано, что максимальная глубина рельефа ДОЭ-ГОЭ соответствует максимальной селективности травления стекла относительно материала маски. Установлено, что при толщине хромовой маски 100 нм методом ПХТ достигается глубина микрорельефа до 1,4 мкм, что, в свою очередь позволяет повысить дифракционную эффективность ДОЭ-ГОЭ. В частности, показано, что относительная интенсивность света во втором порядке дифракции может составлять 30%, что позволяет создавать новые изделия микрооптики. 

В рамках приближения многожидкостной гидродинамики предложена вычислительная модель неравновесной  пространственно неоднородной плазмы разрядов в парах металла в смеси с инертным газом с различающимися температурами легких и тяжелых частиц. Все функции распределения частиц по энергиям и состояниям считаются неравновесными и рассчитываются в ходе решения задачи. Помимо столкновительных процессов в кинетике заселения уровней энергии плазмообразующих компонент учитывается радиационное возбуждение резонансными линиями, уширенными различными механизмами. Получено хорошее согласие (в пределах 5-15%) теории с данными экспериментов по полям температур и концентраций электронов и тяжелых частиц плазмы, основным излучательным и электрофизическим характеристикам разрядов в парах ртути с аргоновым буфером. 

Предложена реалистичная нестационарная математическая модель газоразрядных  источников излучения, работающих в режиме периодического следования импульсов, учитывающая перенос излучения сложного дискретно- непрерывного состава в плазме и оболочке, стабилизирующей разряд. Разработана система информационного оснащения вычислительных экспериментов. Создано соответствующее программное обеспечение. Проведено сравнение с экспериментальными данными, которое свидетельствует о применимости разработанных  компьютерных средств для исследования систем и технологий, использующих излучение мощных разрядных ламп в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях спектра с широкой номенклатурой газовых и металлогазовых плазмообразующих сред

Предложен и реализован метод введения сегнетоэлектрических наночастиц в поры искусственных опалов. Проведено сравнение оптических свойств исходного образца с кристаллом, легированным сегнетоэлектриком. Разработана теория, позволяющая описать и предсказать наблюдаемые особенности спектров. Проанализированы электрооптические свойства композитов. Показана возможность управления спектрами вторичного излучения наносистемы.

Разработаны методы проведения и обработки результатов эксперимента по исследованию 3-х мерного эффекта Физо. Разработанный метод обработки позволил увеличить соотношение S/N до уровня порядка 10⁵. Разработанная методика проведения эксперимента позволила проводить и обрабатывать экспериментальные данные сериями в автоматическом режиме.

Автором п роведен анализ физики процесса возникновения оптического солитона за счет баланса двух физических конкурирующих процессов: дисперсионного расплывания светового импульса и фазовой самомодуляции (ФСМ), возникающей из-за нелинейности среды распространения оптического сигнала (эффект Керра). Также предложен способ компенсации хроматической дисперсии оптического сигнала в волокне. Получены аналитические выражения математического ожидания и дисперсии  периода следования солитонов, а также величины солитонного сигнала из-за флуктуаций времени его регистрации приемником излучения. Данные выражения должны быть учтены в солионных  волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС) при расчете отношения сигнал/шум. Автором выведены аналитические выражения временных откликов, амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и  фазо-частотной характеристики (ФЧХ) для входных сигналов вида дельта-функции Дирака и гауссовой функции, обусловленные обратным рэлеевским рассеянием.

Физическое явление «Механолюминесценция» является предметом изучения групп исследователей из разных стран. Несмотря на наличие достаточной информации о процессах в сульфидах цинка и алюминатах стронция и бария, ранее не приводилось сравнения их в ключе их дальнейшего использования в приборостроении. Этому и посвящена данная статья. Приводится описание процесса механолюминесценции в вышеуказанных  группах соединений.Даётся сравнение физических особенностей проистекания процессов.Несмотря на схожесть причины возникновения свечения (механическое воздействие), физический механизм может существенно варьироваться в зависимости от вида химического соединения. В статье высказаны предположения о возможных путях развития исследований, целью которых является нахождение оптимальных способов и областей применения механолюминесценции.

Представляет большой интерес проанализировать предел удельного сопротивления неупорядоченных сплавов, как для массивных образцов, так и для тонких плёнок и малых частиц в пористой среде, а также рассмотреть его влияние на высокочастотную проводимость. Решению этих задач посвящена данная работа. Все расчеты проведены для модели металла, как модели электронного газа Ферми, при условии, когда длина свободного пробега равна среднему расстоянию между атомами. Получены формулы для статической и динамической проводимости тонких плёнок и малых частиц в пористой среде, применимые как для немагнитных, так и для магнитных сплавов. Указана область применимости полученных формул. Выдвинута и обоснована гипотеза о причинах существования квантового предела для проводимости сплавов, независимого от магнитного порядка.